基于细致能级模型的混合物辐射不透明度数据库

摘要

辐射不透明度是描述等离子体辐射性质的基本物理参数，是惯性约束聚变（ICF）以及天体物理研究中的重要物理量。在天体物理和ICF等实际应用中，人们感兴趣的等离子体通常都是由多种元素以不同质量比例混合的混合物，所以对混合物辐射性质和状态方程的研究就显得特别重要了。细致能级模型即是所谓的线到线模型，它考虑组态分裂成能级并且计算跃迁系里的每一条跃迁。与统计方法相比，细致能级模型因为考虑了等离子体里离子的所有跃迁线能够得到更加精确的辐射不透明度，所以也就需要更多精确的原子参数。本文得到的原子参数是基于大规模组态相互作用方法得到的原子、离子能级和振子强度，光电离截面则是使用扭曲波近似得到。通过求解耦合的混合物Saha方程得到等离子体中离子丰度，在各能级上的布居则由Boltzman分布得到。在等温等物质密度条件下以SiO2为例系统研究了电离竞争效应对混合物等离子体的粒子布居、谱分辨的和平均辐射不透明度的影响；在等温等自由电子数密度条件下研究了H、He和Fe混合物等离子体电离竞争随温度和物质密度的变化规律。计算得到了大量的单质与混合物的辐射不透明度数据。

目录

声明

第一章 引言

1.1 辐射不透明度

1.2 辐射不透明度数据库研究的国内外研究现状及发展动态

1.3 混合物辐射不透明度的研究现状

1.4 本文工作的主要研究内容

第二章 理论方法

2.1 辐射不透明度

2.2 电离平衡方程和Boltzman分布

2.3 混合物Saha方程的求解

2.4 谱线线型

2.5 透射谱

第三章 基本原子参数的计算

3.1 振子强度的计算

3.2 光电离截面的的计算

第四章 电离竞争对混合物等离子体粒子布居与辐射不透明度的影响

4.1 电离竞争对SiO2等离子体粒子布居的影响

4.2 电离竞争对SiO2等离子体辐射不透明度的影响

4.3 SiO2混合物等离子体的K壳层透射谱

4.4 化学成分对混合物等离子体电离平衡的影响

第五章 辐射不透明度数据库的一些初步结果

5.1 基于占有概率的状态方程

5.2 Rosseland平均不透明度的比较

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果