Cтраница 2
Четвертое - сечения фотопоглощения ( фотовозбуждения п фото-ионизации) молекул па несколько порядков величины меньше, чем в случае атомов, так что возникает необходимость использования более интенсивного лазерного излучения. [16]
Ниже приведены данные для СМИ без учета L-расщепления уровней ионов в однокомпонентной плазме. В атомных расчетах отличие сечений от водородоподоб-ных учитывается множителями Гаунта G, являющимися гладкими функциями выделенных параметров. Расчеты сечений фотопоглощения проводятся в дипольном приближении в первом порядке теории возмущений по золотому правилу Ферми. Для СМИ в качестве начальных и конечных состояний при расчетах вероятностей переходов используются кулоновские волновые функции в поле экранированных зарядов Qi. Свободные электроны предполагаются невырожденными. [17]
Выражения ( 187) для коэффициентов фотопоглощения соответствуют химической модели плазмы, в которой состояние плазмы описывается концентрациями компонентов. Как уже неоднократно отмечалось выше, особенностью многозарядной плазмы является наличие в ней большого числа ионов разной степени ионизации и возбуждение огромного числа дискретных состояний ионов. Поэтому задача расчета коэффициентов поглощения фотонов данной частоты, необходимая для решения уравнения переноса, оказывается вычислительно трудоемкой, и для многих практических приложений необходимо развитие приближенных подходов к ее решению. Трудоемкость связана как с расчетом сечений фотопоглощения для изолированных ионов, что требует проведения квантовых вычислений, так и с расчетом всей суммы по конфигурациям, что требует знания как сечений, так и концентраций ионов. Ниже описаны некоторые подходы к решению этих задач в рамках экономичного описания структуры ионов в СМИ и приближения МСИ. [18]
Для этих состояний приближение идеального газа несправедливо, и их нельзя описать слабо взаимодействующими квазичастицами. Проблема учета таких состояний для задач физики плазмы в настоящее время далека от строго решения. Простейший способ учета этих состояний состоит в оценке доли таких состояний и, в случае их малости или малости их вклада в исследуемый процесс, полном пренебрежении этими состояниями. В частности, при расчете сечений фотопоглощения и излучательной способности плазмы при ЛТР, в силу относительно низкой плотности энергии излучения в области энергий квантов v Т, влияние высоко возбужденных состояний ионов на интегральную интенсивность радиационных процессов в плазме не велико. Именно поэтому во многих задачах РГД и НРГД не требуется строгой теории неидеальной плазмы для описания высоковозбужденных состояний и достаточно грубых качественных моделей для описания таких состояний. Конечно для величин, для которых взаимодействие состояний вблизи границы дискретного и непрерывного спектра существенно, например, для проводимости плазмы или для уравнения состояния, требуется развитие более сложных моделей. При известном из теории уширений линий контуре сечения поглощения фотонов сечение фотопоглощения для dd - переходов выражается через силы осцилляторов. [19]
К таким случаям относятся задачи расчета влияния лучистого переноса энергии на динамику плазмы, в которой спектр линейчатого излучения характеризуется большим количеством близко расположенных сильно перекрывающихся линий излучения в dd - переходах. Подобная ситуация характерна для плазмы сложного состава элементов с большими Z при условиях, когда плазма состоит из ионов с большим числом связанных электронов. В этом случае благодаря сильному перекрытию контуров большого числа линий с близкими энергиями dd - переходов возможна разработка моделей расчета спектральных сечений фотопоглощения в горячей плазме, основанных на статистическом подходе. Некоторые из таких моделей описаны ниже. Статистические модели учета множества dd - переходов в спектральных пробегах излучения в горячей многозарядной плазме являются одними из основных, используемых в задачах РГД для расчетов переноса излучения. При использовании статистического подхода для описания кинетических характеристик плазмы целевой точностью моделей РГД является задача расчета интегральных характеристик динамики плазмы в условиях лучистого переноса энергии излучением. Задача детального исследования спектра излучения, как правило, не ставится, а ставится более ограниченная задача описания спектра излучения в крупнозернистом приближении. [20]
Следует отметить, что при расчете приближенного значения свободной энергии ионов F можно действовать разными способами. Другой способ состоит в расчете точного значения Z непосредственно по формуле ( 167), например, также в диффузионном приближении. Разные ответы, получающиеся вследствие неперестановочности операций дифференцирования и применения диффузионного приближения, характеризуют точность этих аналитических оценок. Для иллюстрации рассмотрим диффузионное приближение при вычислении моментов чисел заполнения электронных оболочек, которые являются кинетическими величинами и требуются при расчетах сечений фотопоглощения. [21]
Для этих состояний приближение идеального газа несправедливо, и их нельзя описать слабо взаимодействующими квазичастицами. Проблема учета таких состояний для задач физики плазмы в настоящее время далека от строго решения. Простейший способ учета этих состояний состоит в оценке доли таких состояний и, в случае их малости или малости их вклада в исследуемый процесс, полном пренебрежении этими состояниями. В частности, при расчете сечений фотопоглощения и излучательной способности плазмы при ЛТР, в силу относительно низкой плотности энергии излучения в области энергий квантов v Т, влияние высоко возбужденных состояний ионов на интегральную интенсивность радиационных процессов в плазме не велико. Именно поэтому во многих задачах РГД и НРГД не требуется строгой теории неидеальной плазмы для описания высоковозбужденных состояний и достаточно грубых качественных моделей для описания таких состояний. Конечно для величин, для которых взаимодействие состояний вблизи границы дискретного и непрерывного спектра существенно, например, для проводимости плазмы или для уравнения состояния, требуется развитие более сложных моделей. При известном из теории уширений линий контуре сечения поглощения фотонов сечение фотопоглощения для dd - переходов выражается через силы осцилляторов. [22]