简介:细致组态原子结构模型一般适用于高温低密度等离子体。细致组态原子结构模型将有界自洽场原子结构模型与Saha方程耦合在一起,考虑自由电子背景对束缚电子能级的影响,通过自洽迭代达到离子结构计算自洽和等离子体自由电子背景自洽。该模型对较大温度密度范围内的等离子体适用,然而在一定的温度密度范围内,等离子体内存在的组态很多,细致组态原子结构难以计算。这使得该模型难以应用到离子组态数目巨大的重元素上去。为此文章通过合并组态来快速计算等离子体细致组态原子结构,避免人为的丢掉部分高激发组态从而丢失一定的精度,并为将HFSBS方法应用到中、重元素开辟一条可能的途径。
简介:研究等离子体辐射不透明度和状态方程的核心问题是原子结构计算问题。平均原子一直是主流模型,但有缺陷:电子交换势一直停留在Fermi—Dirac统计基础上;自由电子与束缚电子的划分采用了经典判据;电子间的自作用和自交换作用难以真正抵消;给出的能级、电子占据数、化学势特别是基态能量,很不准确。如果温度持续降低,等离子体应逐渐凝聚成固态物质,平均原子应过渡到真实原子。而绝大多数平均原子模型都无法作到这一点。要精确计算等离子体内的原子结构参数,必须使用具有很高精度的Hartree-Fock自洽场原子结构模式。
简介:等离子体的辐射不透明度和状态方程是工程物理中的重要参数,这些物理参数取决于等离子体内大量离子的统计行为。由于高温稠密等离子体内的离子类型多达百万,一般只能用平均原子模型进行模拟。当计算轻元素稀薄等离子体原子结构时,平均原子结果与实验有一定的偏差,而此时等离子体内离子类型数目有限,正是细致组态模型适用的情况。标准的Saha方程需要孤立离子的能级,计算孤立离子结构的程序很多。当然,这些离子能级还可从实验获得。但是,标准的Saha方程使用的能级不含等离子体背景效应,能级数会发散。为了消除该缺陷,Saha方程中引进了等离子体背景修正。