Fig. 1 DR-spektrum och plasmahastighetskoefficient för kolliknande Ca 14 + joner. Kredit:IMP
Forskare vid Institute of Modern Physics (IMP) vid Chinese Academy of Sciences (CAS) och deras medarbetare fick nyligen nya resultat på dielektronisk rekombinationsprecisionsspektroskopi. Resultaten publicerades i Astrofysisk tidskrift och Fysisk granskning A .
Mer än 95% av den synliga substansen är i plasmatillstånd i universum. Atomprocesser i plasmamiljön är involverade i de grundläggande studierna av stjärnor, supernovarester, galaxer, planetära nebulosor, Röntgenbinarier, och aktiva galaktiska kärnor. Med utvecklingen av röntgteleskop, forskare kan få viktig information om himmelska plasma genom att använda observationsdata från rymdobservatoriet i kombination med relevant teoretiskt läge, och därmed kan de djupt förstå bildandet och utvecklingen av himmelska kroppar.
Elektronjonrekombination är en av de viktigaste kollisionsreaktionerna i plasmamiljön. Exakta elektronjonrekombinationstakthastighetskoefficienter är de mest grundläggande ingångsparametrarna för astrofysisk och fusionsplasmamodellering. Strålningslinjerna i dielektronisk rekombinationsprocess (DR) kan användas som en effektiv sond för elektrontemperatur och densitetsdiagnostik i plasma.
Den tunga jonlagringsringen i kombination med den elektronkylare enheten ger en unik experimentell plattform för DR-precisionsspektroskopi experimentell forskning av högladdade joner. Vanligtvis, lagringsringen DR -experiment har extremt hög energiopplösning, och den relativa energin mellan elektron- och jonstrålarna kan exakt detuneras i ett mycket brett energiområde, som ger den enda metoden för att mäta DR -processer med låg energi, särskilt för DR -resonanserna nära joniseringströskeln.
Fig. 2 DR-spektrum och plasmahastighetskoefficient för natriumliknande Kr 25 + joner. (Bild av IMP
Forskare från IMP, tillsammans med forskare från University of Science and Technology of China, Fudan University och University of Strathclyde, har framgångsrikt utfört DR-precisionsspektroskopi av C-liknande kalcium och Na-liknande Krypton vid tungjonlagringsringen (HIRFL-CSRm) i Lanzhou, Kina.
De erhöll de absoluta DR -koefficienterna 40Ca 14 + och 86Kr 25 + inom energiområdet 0-90 eV, och jämförde dem sedan med beräkningsresultaten med Flexibel Atomic Code och AUTOSTRUCTURE -koder noggrant.
Dessutom, plasmataktkoefficienten som kan användas för plasmamodellering erhölls och jämfördes med tidigare rekommenderade teoretiska data.
För Ca14+ joner, det har funnits att det beräknade resultatet av hastighetskoefficienten för fotojoniseringsplasmatemperaturintervallet som används för teoretisk modellering var två storleksordningar mindre än resultatet av detta experiment. För kr25+ joner, forskare fann att den elektroniska korrelationen har mycket viktiga bidrag i DR -spektrumet vid låga energiområden, och den starka blandningseffekten mellan lågenergi DR -resonanser måste beaktas.
DR -precisionsspektrumet som erhålls i detta arbete kan inte bara användas för att studera energinivåstrukturen hos högladdade joner och därigenom testa teorin, men ger också högprecisions benchmarkdata för diagnos och modellering av astrofysiska och fusionsplasma.
