等离子体屏蔽对He2+与H原子碰撞电离微分截面的影响

应用经典径迹Monte Carlo（CTMC）方法研究了He²⁺与H原子在等离子体环境下的碰撞电离过程,计算了在5—400 keV/u的能区随等离子体屏蔽作用变化的碰撞电离总截面和一阶微分截面.等离子体中带电粒子之间的相互作用采用Debye-Hückel模型来描述.由于等离子体屏蔽效应的存在,靶中束缚态电子能级及其经典微正则分布以及入射离子与靶电子的相互作用都发生了变化,而这些变化会直接影响碰撞电离过程.研究发现,碰撞电离总截面随等离子屏蔽的增加而增大,特别是在10 keV/u以下的低能区电离截面有量级的增加.对随能量变化的一阶微分截面,在低能碰撞过程中,屏蔽作用增加,微分截面呈量级增加,高能碰撞微分截面呈倍数增加.同时,屏蔽作用导致电离电子向高能方向移动,随着碰撞能量的增加两体碰撞机制的贡献越来越大,并在较高的出射电子能量出现了一个新的峰.对无屏蔽的自由原子碰撞过程,CTMC方法计算出的电离总截面在碰撞能量大于70 keV/u的较高能区在实验误差内与实验测量结果符合很好,而在较低的能区比实验值小30%—50%. 关键词： 重粒子碰撞电离 等离子体屏蔽效应 经典径迹Monte Carlo方法 Debye-Hückel模型     

含温有界原子模型下电子与离子碰撞激发和电离截面的理论研究

采用扭曲波玻恩交换近似方法，在自由原子模型下计算了电子与离子碰撞激发、电离截面，计算值与实验一致；在含温有界平均原子模型下，系统研究了不同温度、密度等离子体中离子的电子碰撞直接电离截面，发现由于温度、密度效应导致离子的能级漂移，引起等离子体中离子的碰撞电离截面比自由原子情形发生较大变化. 关键词： 平均原子模型 扭曲波波恩交换近似 电离截面     

等离子体中重离子碰撞过程的理论研究

本文使用经典轨道蒙卡方法研究了弱耦合等离子体环境中的裸核离子与基态氢原子碰撞的电荷转移和电离过程,碰撞能量在10-900 kev/amu范围.粒子间的相互作用使用了含与入射速度相关的动力学效应的Debye-Hückel模型.确定了等离子体屏蔽效应所造成的初态电子坐标与动量的微正则分布.研究了电荷转移和电离过程的总截面与等离子体参数、入射离子电荷、速度的关系.计算结果表明:等离子体环境效应对重离子碰撞过程的影响显著,特别是在低速碰撞时.同时给出了在不同Debye长度(1-50a0)和不同入射离子核电荷数(1～14)条件下的计算结果.     

基于等离子体环境涨落的原子结构计算模型

本文将等离子体核聚变反应截面研究中利用等离子体环境涨落进行修正了的Debye-Hückel屏蔽势推广到计算等离子体中辐射离子束缚态的能级结构. 通过Tsallis参数q的变化,在等离子体辐射离子束缚态能级结构的计算中加入等离子体参数涨落的平均效应,即,等离子体动力学. 具体给出了利用修正的Debye-Hückel屏蔽势对类氦铝束缚态能级结构的计算结果. 结果表明基于这种修正的屏蔽势,自由电子的极化分布具有和线性Debye-Hückel屏蔽势不同的结构. 这种通过等离子体涨落分布对屏蔽势函数进 关键词： 等离子体中的原子结构 等离子体环境涨落 修正了的Debye-Hückel屏蔽势     

金等离子体平均离化度随电子温度变化关系的研究

用Cowan的原子结构从头算程序和自旋轨道劈裂阵模型计算各阶电离的金离子能级和跃迁， 在碰撞辐射模型下求解能级布居数方程，计算给定等离子体密度和电子温度下等离子体中离子的分布，给出了平均离化度随电子温度的变化关系.发现稀薄的金等离子体中，在一定的电子温度范围内电子温度的升高平均电离度反而下降的反常现象.讨论了电离势对平均离化度的影响. 关键词： 金等离子体 碰撞辐射模型 布居数 平均电离度     

等离子体中重离子碰撞过程的理论研究

本文使用经典轨道蒙卡方法研究了弱耦合等离子体环境中的裸核离子与基态氢原子碰撞的电荷转移和电离过程，碰撞能量在10—900kev／amu范围．粒子问的相互作用使用了含与入射速度相关的动力学效应的Debye-Htickd模型．确定了等离子体屏蔽效应所造成的初态电子坐标与动量的微正则分布．研究了电荷转移和电离过程的总截面与等离子体参数、入射离子电荷、速度的关系．计算结果表明：等离子体环境效应对重离子碰撞过程的影响显著，特别是在低速碰撞时．同时给出了在不同Debye长度（1—50a0）和不同入射离子核电荷数（1～14）条件下的计算结果．     

类氢氖基态电离势随等离子体温度密度的变化

采用自洽场离子球模型,研究类氢氖基态1s的电离势随等离子体电子温度及电子密度的变化规律,计算得到基态电离势的百分偏移量随等离子体电子密度的变化关系,拟合结果表明两者的对数值满足很好的线性关系.该结果对计算等离子体电离态分布及光谱模拟具有一定意义.     

等离子体屏蔽效应对类氢离子能级结构和辐射跃迁性质的影响

在Debye-Hückel屏蔽近似下,基于相对论Dirac-Fock方法,发展了包括等离子体屏蔽效应的自洽场计算程序.使用该程序研究了等离子体屏蔽效应对类氢离子能级结构和辐射跃迁性质的影响.结果表明,当原子处于等离子体环境中,所有束缚态能级向连续态移动, 移动量随着屏蔽长度的减小而增大.振子强度随屏蔽长度的变化也表现出了相同的规律.进一步分析了相对论效应和等离子体屏蔽效应的耦合,发现对于中Z元素,相对论效应和等离子体屏蔽效应存在较强的耦合.讨论了等离子体屏蔽效应对原子精细结构能级的影响.计算发现,由于等离子体屏蔽效应,原子的能级次序发生了变化,κ简并被消除. 关键词： 等离子体屏蔽 Debye-Hückel 模型 能级结构 跃迁概率     

等离子体效应对碳的类氢离子能级的影响

通过在狄拉克方程中考虑德拜休克尔(Debye-Hückel)屏蔽势,研究了类氢离子C5 低能级能量1s(2S1/2),2s(2S1/2),2p(2P1/2和2P3/2)随等离子体电子温度及电子密度的变化规律,计算得到类氢离子C5 能级能量及能级电离势随等离子体环境的变化关系。同时,拟合得到了基于德拜休克尔屏蔽势下相当好的束缚态能级能量随等离子体环境变化的解析公式,利用该公式得到了类氢离子C5 相应各能级发生压致电离的临界电子密度,其结果与其它文献比有很好的可比性。结果表明:束缚态能级能量随等离子体电子温度的升高而减小,随等离子体电子密度的增大而增大。能级能量百分漂移量的对数值与等离子体电子密度的对数值以及等离子体电子温度的对数值之间均呈现出近似线性关系。对计算等离子体电离态分布及光谱模拟具有一定的意义。     

Debye等离子体中高能H++H碰撞激发过程的研究

利用碰撞参数玻恩近似方法研究了Debye 等离子体环境中高能H⁺+H的碰撞激发过程, 研究了不同Debye 半径下氢原子1s → 2p 的激发耦合相互作用矩阵元、入射粒子能量为160 keV/u 的激发电子跃迁概率以及入射粒子能量范围为100–1000 keV/u 的碰撞激发截面. 结果表明: 随着屏蔽效应的增强, 激发截面减小. 根据激发截面的公式以及计算结果详细分析了引起激发截面减少的原因. 入射粒子与激发电子之间的屏蔽相互作用势和靶的电子结构(波函数和能级) 对激发截面都有很重要的影响. 关键词： 等离子体 碰撞参数玻恩近似方法 碰撞激发截面     

Positron scattering from hydrogen atom embedded in weakly-coupled plasmas

Elastic scattering of positrons from the hydrogen atoms in weakly-coupled plasmas has been studied using an expression for partial wave scattering amplitude that has been derived within the framework second order distorted wave Born approximation. The interactions among the charged particles in the plasma have been represented by Debye-Hückel potentials. A detailed study has been made on differential and total cross sections in the energy range 20–300 eV. To the best of our knowledge such a study on the differential and total cross sections for elastic positron-hydrogen collisions in a weakly-coupled plasma environment is reported for the first time in the literature.     

Free-free radiative transitions for the screened coulomb potential

Free-free transitions form a substantial part of the thermal emission of plasmas at high temperatures and long wavelengths. The modifications caused by charged perturbing particles, especially electrons, are estimated for the case of a hydrogen plasma by the use of the Debye-Hückel potential and compared with other approximations.     

Donnan equilibrium revisited

The osmotic pressure, electric potential and final concentrations in the Donnan equilibrium of a 1-1 electrolyte and a charged species which cannot cross the membrane are calculated in the mean spherical approximation for the primitive model both for equal and different diameters. Large differences with the ideal and Debye-Hückel approximations are found and discussed.     

Potential theory of strong electrolyte solutions using the Bogoliubov-Born-Green-Yvon integral equations

A potential analysis of strong electrolyte solutions is undertaken using the BBGY hierarchy of integral equations. An estimate for the fluctuation potential is found which implies damped oscillatory solutions of the Debye-Hückel potential for κa ? 1·720 (κ = Debye-Hückel constant, a = ionic diameter). The relation to the work of Martynov is also given.     

Partial treatment of the fluctuation potential in the Debye-Hückel theory of electrolyte solutions

The treatment of the two-sphere fluctuation potential problem in the Debye-Hückel theory is taken into account in a more satisfactory manner. The results are seen to parallel those of Kirkwood.     

Lattice Waves in Two-Dimensional Hexagonal Quantum Plasma Crystals

Lattice waves including a longitudinal wave and a transverse wave in two-dimensional hexagonal quantum plasma crystals are investigated by using the modified Debye-Hückel screening potential. It is shown that there exists an unstable region of lattice parameters, where the system will melt. The general dispersion relations are derived, and the waves propagating parallel to a primitive translation vector are discussed. We find that both the longitudinal and transverse waves are acoustic-like, and the longitudinal wave has a greater sound speed than that of the transverse wave in the long wavelength limit region.     

Iron plasma: Sensitivity of photoelectric cross sections to different models and general features of the Fermi-Amaldi-Modified model

Photoelectric cross sections in several atomic models are presented as a function of temperature and density. The models discussed are Thomas-Fermi (TF), Fermi-Amaldi-Modified (FAM), and Debye-Hückel-Thomas-Fermi (DHTF). We also present some systematic results for the less known FAM potential model regarding predictions for: electrostatic potentials, bound electron level energies, pressures, and branching ratios of photoelectric cross sections. The pure iron plasma which we explored had a temperature in the range of 0.2–3 keV and a density in the range of 50–1000 g/cm³. Our conclusion is that except near threshold the photoelectric cross sections per fully occupied subshell are less sensitive to changes in density and temperature, at least in the ranges of our investigation, than other factors, such as occupation numbers.     

A comparison between Debye-Hückel screening and the stark effect on the determination of the last observable spectral line from a hydrogen-like plasma

An analytic expression is derived for the critical temperature which marks the boundary between the two regimes in which the disappearance of spectral lines (emitted by transitions from levels near the continuum) from a hydrogen-like plasma is caused by either the Inglis Teller effect or the Debye-Hückel screening effect.