ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЕКТРА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ШТАРКА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено детальное исследование физических процессов, ответственных за образование спектра атома водорода, возникающего при движении атома поперек сильного магнитного поля так называемый электродинамический эффект Штарка, известный также как MSE (Motional Stark Effect). Исследованы механизмы формирования населенностей возбужденных водородных уровней при столкновениях с протонами плазмы. Сопоставлены данные теории и экспериментов по полным и парциальным по параболическим квантовым числам сечениям возбуждения уровней в системе координат движущегося атома. Предложен универсальный подход для расчета сечений с учетом их адиабатического уменьшения в области малых энергий в параболическом базисе волновых функций, селективный по параболическим квантовым числам. Развитый метод применен для построения радиационно-столкновительной кинетической модели для расчета парциальных населенностей возбужденных штарковских подуровней с учетом ионизации протонами. Выявлены источники термодинамически неравновесной природы населенностей штарковских подуровней электродинамического эффекта Штарка в широком диапазоне изменения плотности плазмы. Рассчитаны интенсивности штарковских πи σ-компонент линии Hα в зависимости от энергии пучка, величины магнитного поля и плотности плазмы. Рассчитаны некоторые поляризационные характеристики спектров MSE в термоядерной плазме с магнитным удержанием. Полученные результаты находятся в разумном соответствии с имеющимися литературными данными. Развитый подход представляет интерес как общефизический, так и для MSE-спектроскопии в токамаках и других экспериментальных условий.

Об авторах

А. В Демура

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: demura45@gmail.com
Россия, 123182, Москва

Д. С Леонтьев

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: demura45@gmail.com
Россия, 123182, Москва

В. С Лисица

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»; Национальный исследовательский университет «МФТИ»; Национальный исследовательский ядерный университет«МИФИ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: demura45@gmail.com
Россия, 123182, Москва; 141701, Долгопрудный, Московская обл.; 115409, Москва

Список литературы

  1. Yu. I. Galushkin, Soviet Astronomy AJ 14, 301 (1970).
  2. F. M. Levinton, R. J. Fonck, G. M. Gammel et al., Phys. Rev. Lett. 63, 2060 (1989).
  3. В. А. Крупин, С. Н. Иванов, А. А. Медведев и др., Препринт ИАЭ–5940/7 (1995).
  4. H. Y.-H. Yuh, PhD Thesis, MIT, Cambridge (2005).
  5. R. Reimer, PhD Thesis, Universitat Greifswald, Greifswald (2016).
  6. A. Thorman, PhD Thesis, The Australian National University, Canberra (2018).
  7. F. M. Levinton and H. Yuh, Rev. Sci. Instrum. 79, 10F522 (2008).
  8. M. F. Gu, C. T. Holcomb, R. J. Jayakuma et al., J. Phys. B: Atom. Mol. Opt. Phys. 41, 095701 (2008). 4 ЖЭТФ, вып. 3
  9. W. Mandl, R. C. Wolf, M. G. von Hellermann et al., Plasma Phys. Control. Fusion 35, 1373 (1993).
  10. N. A. Pablant, K. H. Burrell, R. J. Groebner et al., Rev. Sci. Instrum. 79, 10F517 (2008).
  11. O. Marchuk, Yu. Ralchenko, R. K. Janev et al., J. Phys. B: Atom. Mol. Opt. Phys. 43, 011002 (2010).
  12. R. Reimer, A. Dinklage, J. Geiger et al., ASDEX Upgrade and Wendelstein 7-X Teams, Contrib. Plasma Phys. 50, 731 (2010).
  13. E. Delabie, M. Brix, C. Giroud et al., Plasma Phys. Control. Fusion 52 125008 (2010).
  14. A. Dinklage, R. Reimer, R. Wolf, Wendelstein 7-X Team, M. Reich, and ASDEX Upgrade Team, Fusion Sci. Technol. 59, 406 (2011).
  15. R. Reimer, A. Dinklage, R. Fischer et al., and ASDEX Upgrade, Rev. Sci. Instrum. 84, 113503 (2013).
  16. R. C. Wolf, A. Bock, O. P. Ford et al., J. Instrum. 10, P1008 (2015).
  17. Yu. Ralchenko, O. Marchuk, W. Biel et al., Rev. Sci. Instrum. 83, 10D504 (2012).
  18. O. Marchuk, Yu. Ralchenko, and D. R. Schultz, Plasma Phys. Control. Fusion 54, 095010 (2012).
  19. M. von Hellermann, M. de Bock, O. Marchuk et al., Atoms 7, 30 (2019).
  20. O. Marchuk, D. R. Schultz, and Yu. Ralchenko, Atoms 8, 8 (2020).
  21. И. И. Собельман, Введение в теорию атомных спектров, ГИФМЛ, Москва (1963).
  22. J. T. Park, J. E. Aldag, J. M. George et al., Phys. Rev. A 14, 608 (1976).
  23. D. Rapp and D. Dinwiddie, Convergence of the Hydrogenic Expansion in H+–H Scattering, J. Chem. Phys. 57, 4919 (1972).
  24. D. R. Bates and G. Griffing, Proc. Phys. Soc. A London 66, 64 (1953).
  25. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Квантовая механика. Нерелятивистская теория, т. III, Физматлит, Москва (2002).
  26. И. С. Градштейн, И. М. Рыжик, Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, Наука, Москва (1971).
  27. Г. Бете, Э. Солпитер, Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами, ГИФМЛ, Москва (1960).
  28. I.Y. Skobelev and A.V. Vinogradov, J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 11, 2899 (1978).
  29. А. В. Виноградов, И. Ю. Скобелев, А. М. Урнов и др., Труды ФИАН 119, 120 (1980).
  30. А. В. Виноградов, Труды ФИАН 51, 44 (1970).
  31. R. J. Glauber, High Energy Collision Theory, in Lectures in Theoretical Physics, Vol. 1, Interscience, New York (1959), p. 315.
  32. V. Franco and B. K. Thomas, Phys. Rev. A 4, 945 (1971).
  33. R. K. Janev, D. Reiter, and U. Samm, Collision Processes in Low-Temperature Hydrogen Plasmas, Forschungszentrum Ju¨lich (2003).
  34. R. K. Janev and J. J. Smith, Cross Sections for Collisions Processes of Hydrogen Atoms with Electrons, Protons and Multiply Charged Ions, Suppl. Nucl. Fusion 4, IAEA, Vienna (1993).
  35. R. E. Olson, J. Phys. B 13, 483 (1980).
  36. R. J. Damburg and V. V. Kolosov, J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 12, 2637 (1979).
  37. P. A. Braun and E. A. Solov’ev, J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 17, L211 (1984).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».