AlK壳层等离子体辐射谱模型的比对

作者：吴坚; 李兴文; 李沫; 杨泽锋; 史宗谦; 贾申利; 邱爱慈

来源：Acta Physica Sinica, 2015, 64(20): 249-260.

• 碰撞辐射模型
• K壳层
• 等离子体辐谱发射率
• 吸收系数

碰撞辐射模型的比对研究对校验发展等离子体辐射谱模型、提高等离子体参数的诊断精度具有重要意义.基于Al等离子体,对常用的辐射模型代码FAC和FLYCHK K壳层辐射谱模型开展了比对研究,详细比较了它们的离子丰度、特征线强度、谱发射率曲线和吸收系数曲线等特征,并根据各能态的速率方程,从FAC和FLYCHK模型的结构特点出发,分析了造成这些差异的原因.FAC和FLYCHK计算得到的类H、类He离子n=2,n=3激发态数密度有显著差异,进而引起特征线发射率及其比值(He-IC/He-α,He-β/H-β)的差异,从而对等离子体参数的诊断结果产生影响.除了模型中采用的能级结构和碰撞辐射过程速率外,计算结果显著地受到FAC和FLYCHK模型结构的影响.n=2激发态数密度的差异是由FAC和FLYCHK分别采用能级和超组态(组态)的方式构建n=2激发态的速率方程而引起的,而FAC代码忽略了n=3与更高激发态之间的碰撞耦合过程,是引起n=3激发态数密度差异的原因.主要特征线的吸收系数与基态能级的数密度相关,受到激发态数密度的影响较小,因此与谱发射率曲线相比,FAC和FLYCHK计算结果的差异更小.

• 单位
  西北核技术研究所; 西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室