Forskere opnår nye resultater på dielektronisk rekombinationspræcisionsspektroskopi

Forskere ved Institute of Modern Physics (IMP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) og deres samarbejdspartnere har for nylig opnået nye resultater om dielektronisk rekombinationspræcisionsspektroskopi. Resultaterne blev offentliggjort i Astrofysisk Journal og Fysisk gennemgang A .

Mere end 95% af det synlige stof er i plasmatilstand i universet. Atomprocesser i plasmamiljøet er involveret i de grundlæggende undersøgelser af stjerner, supernova -rester, galakser, planetariske stjernetåger, Røntgenbinarier, og aktive galaktiske kerner. Med udviklingen af ​​røntgenteleskoper, videnskabsmand kan få de vigtigste oplysninger om himmelske plasma ved hjælp af observationsdata fra rumobservatoriet kombineret med relevant teoretisk tilstand, og dermed er de i stand til dybt at forstå dannelsen og udviklingen af ​​himmellegemer.

Elektron-rekombination er en af ​​de vigtigste kollisionsreaktioner i plasmamiljøet. Præcise elektron-ion rekombinationshastighedskoefficienter er de mest grundlæggende inputparametre for astrofysisk og fusionsplasmamodellering. Strålingslinjerne i dielektronisk rekombinationsproces (DR) kan bruges som en effektiv sonde til elektrontemperatur og tæthedsdiagnostik i plasma.

Den tunge ionopbevaringsring kombineret med den elektron-køligere enhed giver en unik eksperimentel platform til DR-præcisionsspektroskopi-eksperimentel forskning af højtladede ioner. Som regel, opbevaringsringen DR -eksperimenter har ekstremt høj energiopløsning, og den relative energi mellem elektron- og ionstrålerne kan præcist detuneres i et meget bredt energiområde, som giver den eneste metode til måling af lavenergi DR -processer, især for DR -resonanserne nær ioniseringstærsklen.

Forskere fra IMP, sammen med forskere fra University of Science and Technology of China, Fudan University og University of Strathclyde, med succes har udført DR præcisionsspektroskopi af C-lignende calcium og Na-lignende Krypton ved tungionlagringsringen (HIRFL-CSRm) i Lanzhou, Kina.

De opnåede de absolutte DR -koefficienter på 40Ca ₁₄ ⁺ og 86Kr ₂₅ + inden for energiområdet 0-90 eV, og sammenlignede dem derefter med beregningsresultaterne ved hjælp af fleksibel atomkode og AUTOSTRUKTUR -koder omhyggeligt.

Ud over, den plasmahastighedskoefficient, der kan bruges til plasmamodellering, blev opnået og sammenlignet med de tidligere anbefalede teoretiske data.

For Ca14+ -ioner, det er fundet, at det beregnede resultat af hastighedskoefficienten for fotoioniseringsplasma -temperaturintervallet, der blev brugt til teoretisk modellering, var to størrelsesordener mindre end resultatet af dette eksperiment. For Kr25+ ioner, forskere fandt ud af, at den elektroniske korrelation har meget vigtige bidrag i DR -spektret ved lavt energiområde, og den stærke blandingseffekt mellem lavenergi DR -resonanser skal overvejes.

DR -præcisionsspektret opnået i dette arbejde kan ikke kun bruges til at studere energiniveaustrukturen for stærkt ladede ioner og derved teste teorien, men også levere benchmarkdata med høj præcision til diagnose og modellering af astrofysiske og fusionsplasmaer.