雷竞技rebat前沿|实验和数值调查magneto-plasma光学特性对测量的不透明度相关的紧凑的二进制对象</t我tle> <link href="https://209cd62b0febf2a55d40-715eb384bc6027b876e93ad33d5c5ec3.ssl.cf3.rackcdn.com/font-awesome-4.3.0/css/font-awesome.min.css" rel="stylesheet"> <link href="https://9d0dd7a648345f19af83-877d2ecaf11b88d5e17327c758e17ef6.ssl.cf2.rackcdn.com/museo-sans-1.0.1/css/museo-sans.css" rel="stylesheet"> <style type="text/css"> .journal-astronomy-and-space-sciences { background: #fff url('https://3718aeafc638f96f5bd6-d4a9ca15fc46ba40e71f94dec0aad28c.ssl.cf1.rackcdn.com/journal-astronomy-and-space-sciences.png') no-repeat 120% 40px; } /* Displays/Screens (e.g. 19" WS @ 1440x900) --------------- */ @media only screen and (max-width: 1649px) { .journal-astronomy-and-space-sciences { background: #fff url('https://3718aeafc638f96f5bd6-d4a9ca15fc46ba40e71f94dec0aad28c.ssl.cf1.rackcdn.com/journal-astronomy-and-space-sciences.png') no-repeat 125% 40px; background-size: 62%; }} /* Displays/Screens (e.g. MacBook @ 1280x800) 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data-event="impact-button-click" href="http://loop-impact.frontiersin.org/impact/article/931744" target="_blank">查看文章的影响</一个></d我v> </div> <div class="side-article-impact"> <ul class="nav"> <li class="altmetric-wrapper"> <div class="altmetric-embed" data-badge-type="donut" data-event="altmetric-button-click" data-badge-popover="bottom" data-doi="10.3389/fspas.2022.931744" data-condensed="true" data-link-target="new"></div><a class="altmetricScore_url" href="https://www.altmetric.com/details/doi/10.3389/fspas.2022.931744" target="_blank">视图altmetric得分</一个></li> </ul> </div> </div> <aside id="anchors" class="pull-left table-of-contents side-article"> <div class="side-people hidden-sm hidden-xs"> <section class="side-article-editors"> <header> <h5 class="like-h4">编辑</gydF4y2Bah5> </header> <a class="authors" href="https://loop.frontiersin.org/people/504857/overview" target="_blank"><img alt="" class="pr5 pull-left" onerror="this.src = '/Areas/Articles/Images/Frontiers/Common/Profile/default-loop-profile.jpg'" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/504857/24"><h6 class="author-link-aside">艾萨克·维达纳</gydF4y2Bah6></a> <div class="clearfix"></div> <p><span class="notes">教育部国家核物理研究所,大学和研究,意大利</年代p一个n></p><header> <h5 class="like-h4">看过的</gydF4y2Bah5> </header> <a class="authors" href="//www.thespel.com/loop/people/1722749/overview" target="_blank"><img alt="" class="pr5 pull-left" onerror="this.src = '/Areas/Articles/Images/Frontiers/Common/Profile/default-loop-profile.jpg'" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1722749/24"><h6 class="author-link-aside">卡洛斯Frajuca</gydF4y2Bah6></a> <div class="clearfix"></div> <p><span class="notes">联邦大学的格兰德河,巴西</年代p一个n></p><一个class="authors" href="https://loop.frontiersin.org/people/1869022/overview" target="_blank"><img alt="" class="pr5 pull-left" onerror="this.src = '/Areas/Articles/Images/Frontiers/Common/Profile/default-loop-profile.jpg'" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1869022/24"><h6 class="author-link-aside">Lombardo苏兹描述当时的情景</gydF4y2Bah6></a> <div class="clearfix"></div> <p><span class="notes">意大利核物理研究所的卡塔尼亚</年代p一个n></p></年代ection> </div> <nav> <header> <h5 class="like-h4" style="padding-top: 14px; padding-left: 6px; margin-bottom: 6px;">表的内容</gydF4y2Bah5> </header> <ul class="nav nav-list list-unstyled contents" data-event="toc-link-click"> <li> <ul class="flyoutJournal"> <li><a href="#h1">文摘</一个></li> <li><a href="#h2">1介绍</一个></li> <li><a href="#h3">2方法</一个></li> <li><a href="#h4">3结果与讨论</一个></li> <li><a href="#h5">4结论</一个></li> <li><a href="#h6">数据可用性声明</一个></li> <li><a href="#h7">作者的贡献</一个></li> <li><a href="#h8">确认</一个></li> <li><a href="#h9">的利益冲突</一个></li> <li><a href="#h10">出版商的注意</一个></li> <li><a href="#h11">引用</一个></li> </ul></li> </ul> </nav> </aside> <div class="clearfix"></div> <div class="side-article-download side-export clearfix"> <ul class="list-unstyled list-inline clearfix"> <li class="dropdown text-center citation"><button data-target="#" data-test-id="citation-button" data-toggle="dropdown" role="button" aria-expanded="false"><span class="icon-label" data-event="citation-button-click">出口的引用</年代p一个n></but来n> <ul class="dropdown-menu" role="menu"> <li><a data-test-id="article-endnote" id="export_citation" href="//www.thespel.com/articles/10.3389/fspas.2022.931744/endNote" data-event="endnotedownload-button-click">尾注</一个></li> <li><a data-test-id="article-referencemanager" id="export_citation" href="//www.thespel.com/articles/10.3389/fspas.2022.931744/reference" data-event="referencemanagerdownload-button-click">引用管理器</一个></li> <li><a data-test-id="article-simpletextfile" id="export_citation" href="//www.thespel.com/articles/10.3389/fspas.2022.931744/text" data-event="simpletextfiledownload-button-click">简单的文本文件</一个></li> <li><a data-test-id="article-bibtex" id="export_citation" href="//www.thespel.com/articles/10.3389/fspas.2022.931744/bibTex" 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|</年代p一个n><一个href="https://doi.org/10.3389/fspas.2022.931744">https://doi.org/10.3389/fspas.2022.931744</一个></d我v> </div> </div> <div class="JournalAbstract"> <a id="h1" name="h1"></a> <h1>实验和数值研究magneto-plasma光学特性对测量的不透明度相关紧凑的二进制对象</gydF4y2Bah1> <div class="authors"> <a href="//www.thespel.com/people/u/1566394" class="user-id-1566394"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1566394/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">安吉洛Pidatella</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up>*<gydF4y2Ba一个href="//www.thespel.com/people/u/1102092" class="user-id-1102092"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1102092/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">靠近火山大卫·马斯卡利城镇</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/2016995" class="user-id-2016995"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/2016995/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">马特奥Bezmalinovich</一个><年代up>2、3</年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/2016994" class="user-id-2016994"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/2016994/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">会艾玛</一个><年代up>1、4</年代up><我米gclass="pr5" src="https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg" 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onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">尤金尼亚Naselli</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/1455439" class="user-id-1455439"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1455439/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">多梅尼科Santonocito</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/1097472" class="user-id-1097472"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1097472/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">朱塞佩托里西菜馆</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/508062" class="user-id-508062"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/508062/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">塞吉奥而且</一个><年代up>3、6</年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/525414" class="user-id-525414"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/525414/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">马可拉Cognata</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/1595511" class="user-id-1595511"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1595511/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">白化Perego</一个><年代up>7、8</年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/973623" class="user-id-973623"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/973623/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">罗伯塔斯巴达</一个><年代up>1</gydF4y2Ba年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/1119707" class="user-id-1119707"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1119707/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">极光Tumino</一个><年代up>1、9</年代up><一个href="//www.thespel.com/people/u/1595402" class="user-id-1595402"><img class="pr5" src="https://loop.frontiersin.org/images/profile/1595402/24" onerror="this.src='https://f96a1a95aaa960e01625-a34624e694c43cdf8b40aa048a644ca4.ssl.cf2.rackcdn.com/Design/Images/newprofile_default_profileimage_new.jpg'" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">迭戈Vescovi</一个><年代up>10</gydF4y2Ba年代up></d我v> <ul class="notes"> <li><span><sup>1</年代up></年代p一个n>我NFN LNS,意大利卡塔尼亚</gydF4y2Bali> <li><span><sup>2</年代up></年代p一个n>科技部,Camerino,大学学者franco rollo意大利</gydF4y2Bali> <li><span><sup>3</年代up></年代p一个n>我NFN Sezione di佩鲁贾,意大利佩鲁贾</gydF4y2Bali> <li><span><sup>4</年代up></年代p一个n>物理学和天文学,卡塔尼亚大学意大利卡塔尼亚</gydF4y2Bali> <li><span><sup>5</年代up></年代p一个n>我NFN、LNL Legnaro,意大利</gydF4y2Bali> <li><span><sup>6</年代up></年代p一个n>下,Osservatorio Astronomico d 'Abruzzo Teramo,意大利</gydF4y2Bali> <li><span><sup>7</年代up></年代p一个n>大学物理系特兰托特兰托,意大利</gydF4y2Bali> <li><span><sup>8</年代up></年代p一个n>我NFN TIFPA,特兰托,意大利</gydF4y2Bali> <li><span><sup>9</年代up></年代p一个n>大学工程和建筑部门Enna“科莱”,Enna,意大利</gydF4y2Bali> <li><span><sup>10</年代up></年代p一个n>法兰克福歌德大学应用物理研究所,法兰克福,德国</gydF4y2Bali> </ul> <p class="mb15">电磁瞬态称为kilonovae (KN),在合并阶段是释放的光子使者的紧凑的二进制对象,例如,二进制中子星,他们最近观察到的电磁对应相关的引力波(GW)事件。KN信号的检测中起着重要的作用在一个复杂的多信使天文学进入GW-detecting网络。KN光曲线也提供了宝贵信息的组成和动态丰中子后的血浆喷出物(依靠出谋划策<e米>r</egydF4y2Ba米>动线核合成收益率)。从这个意义上讲,研究核天体物理学KN变得很大的相关性。由于高度异质成分,等离子体辐射传输和不透明度有很大影响光谱的观察KN。理论模型试图在编码系统的透明度经常失败,由于复杂的混合大量光和沉重的<e米>r</egydF4y2Ba米>核过渡线,为更完整的原子数据库请求。困magneto-plasmas构思潘多拉可以回答这些请求,让实验在实验室测量的光学性质和混浊,在等离子体电子密度和温度类似早期等离子体喷出物的条件,有助于阐明<e米>r</egydF4y2Ba米>动线金属物种丰度blue-KN扩散。最近进行数值研究,支持第一物理的选择情况调查和实验装置的设计。在本文中,我们报告金属等离子体的可行性的基础上,从系统的数值调查结果在光学光谱计算非本地热力学平衡(NLTE)几个光-<e米>r</egydF4y2Ba米>细胞核。结果显示的伟大影响NLTE实验室magneto-plasmas政权下的灰色不透明的贡献与这些天体物理学LTE的假设。第一次实验尝试繁殖的喷出物等离子体条件一直在执行操作灵活的等离子体陷阱(把)INFN-LNS这里,一起第一次等离子体密度和温度特性,<e米>通过</e米>非侵入性的光学发射光谱学(OES)。测量等离子体参数支持数值模拟探索NLTE气体和金属等离子体的光学性质,在不远的将来,将等离子体的透明度测量光谱技术。小说目前工作上执行这些次稠密和低温magneto-plasmas,打开第一次对未来的路线在实验室等离子体的透明度测量金属等离子体物种相关的KN光变曲线的研究。</p><d我v class="clear"></div> </div> <div class="JournalFullText"> <a id="h2" name="h2"></a> <h2>1介绍</gydF4y2Bah2> <p class="mb15">相互作用网络的观察,结合引力波(GW)信号和电磁(EM)同行,是杰出的代表宇宙多信使天文学提供的窗口(<一个href="#B43">Rosswog 2015</一个>)。在这种背景下,紧凑的二进制(CB)的并购起到聚结的两个中子stars-provide独特物理机会推进知识重元素核合成(<一个href="#B23">Korobkin et al ., 2012</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B21">Kasen et al ., 2017</一个>)<gydF4y2Ba年代p一个nclass="underline">,</年代p一个n>和研究合并喷出物动力学(<一个href="#B38">Perego et al ., 2014</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B50">吴et al ., 2022</一个>)。CB合并大国EM瞬态信号,GW事件后,被称为<e米>k我lonovae</e米>(<gydF4y2Ba一个href="#B30">Metzger 2019</一个>)(此后,KN),这是由一种特殊的热化和放射性平衡加热过程(<一个href="#B24">李和Paczyński, 1998年</一个>)。根据喷出物的非平凡的合并动力学和中子丰富,大量的中子通量可能导致n-rich同位素的生产稳定性山谷,丰富CB合并喷出物的重(质量数≳140)和光(≲140)核合成<e米>通过</e米>快速中子俘获核合成过程(<e米>r</egydF4y2Ba米>动线)。宽带光测辐射热的曲线演化的明亮的光瞬态AT2017gfo (<一个href="#B23">Korobkin et al ., 2012</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B3">Arcavi et al ., 2017</一个>),后发现GW170817事件(<一个href="#B1">雅培et al ., 2017</一个>),显示一个公平的协议预期的升温速率和不透明性从刚合成重元素(<一个href="#B31">Metzger et al ., 2010</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B21">Kasen et al ., 2017</一个>),造成多组分的质量喷射和演化。的<e米>r</egydF4y2Ba米>因此-process-powered KN瞬态排放的复杂性研究中一个关键的角色<e米>r</egydF4y2Ba米>动线最终丰富模式,既依赖于热力学条件和放射性衰变。然而,由于其异质成分,CB合并喷出物<e米>不透明度</e米>(<egydF4y2Ba米>κ</egydF4y2Ba米>反过来影响)在很大程度上影响了KN发射KN光变曲线和光谱能量分布。不透明度反映了等离子体原子水平的人口分布和相关的辐射截面。它调节等离子体之间的能量交换和辐射通过几个absorption-scattering反应由大量原子线转换(<一个href="#B44">田中et al ., 2020</一个>)。喷出物富集在光<e米>r</egydF4y2Ba米>动线元素导致低透明度(<e米>κ</egydF4y2Ba米>≲1厘米<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>),在天(可见光传播衰落<e米>blue-KN</e米>),而重<e米>r</egydF4y2Ba米>动线元素扩大透明度(<e米>κ</egydF4y2Ba米>⪆10厘米<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>),红光曲线持久甚至数周(<e米>red-KN</e米>)(<gydF4y2Ba一个href="#B21">Kasen et al ., 2017</一个>)。颜色描述一个特定阶段的KN事件因此产生核作为诊断。然而,最先进的文学广泛要求进展不透明度建模(<一个href="#B6">巴恩斯和Kasen, 2013年</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B43">Rosswog 2015</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B7">巴恩斯et al ., 2016</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B30">Metzger 2019</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B44">田中et al ., 2020</一个>改善KN)预测。事实上,有限的实验数据的不透明复杂(<e米>d</egydF4y2Ba米>)和(<e米>f</egydF4y2Ba米>)壳元素(<一个href="#B5">贝利et al ., 2009</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B18">Hoarty et al ., 2010</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B52">Zhang et al ., 2011</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B4">贝利et al ., 2015</一个>),以及它们的层次结构和反应速率,随着原子过于简单化的理论模型所提供的约束,可能会导致不一致的结果如果与观察。因此,一个实验基准关闭之间的差距理论和观测是非常可取的nucleosynthetic收益率从观测得出定量的结论。INFN-LNS,一个名为潘多拉的新等离子陷阱正在建设(<一个href="#B26">Mascali et al ., 2022 a</一个>)。INFN资助中的陷阱了潘多拉(等离子体天体物理学、核衰变观测和辐射对考古)项目,目的是研究弱相互作用率控制和监控电子回旋共振(ECR)等离子体,stellar-like繁殖条件,温度和离子电荷态分布而言,开放的路线跨学科实验相关天体物理学和核天体物理学。框架的不透明度测量有趣的KN光变曲线的研究,被困magneto-plasmas构思在潘多拉提供优良的控制环境,允许首开先河的在实验室测量的光学性质和混浊,在等离子体电子密度和温度类似早期等离子体喷出物的条件,有助于阐明<e米>r</egydF4y2Ba米>动线金属物种丰度blue-KN扩散。最近进行数值研究,支持第一物理的选择情况调查和实验装置的设计<一个href="#B41">Pidatella et al ., 2021</一个>)。在本文中,我们报告进一步考虑生产金属光的可能性<e米>r</egydF4y2Ba米>动线不透明度测量等离子体合格,使用潘多拉等离子陷阱(2.1节)。在这个轨道,我们报告的第一个实验尝试繁殖已经喷出物等离子体条件下进行有效灵活的等离子体陷阱(把)INFN-LNS(2.2.1节),呈现第一密度的等离子体特性和温度(2.2.2节),<e米>通过</e米>非侵入性的光学发射光谱学(OES)。测量等离子体参数支持数值模拟探讨光学特性的非本地热力学平衡(NLTE)气体和金属等离子体(2.3节),不久的将来等离子使用光谱技术测量不透明。等离子体光谱测量和数值调查的结果在等离子体光学特性提出和讨论(章节3.1,3.2),分别。最后,结论和可能的前景的工作中提供了(第四节)。</p><一个我d="h3" name="h3"></a> <h2>2方法</gydF4y2Bah2> <p class="mb15">在下面,我们报告的方法和实验技术用于这项工作。技术方面讨论了在2.1节中,根据获得的知识在INFN实验室(LNS和LNL)注入金属原子在磁约束等离子体的方法,以及数值可行性研究(<一个href="#B41">Pidatella et al ., 2021</一个>),提供进一步限制物理情况下适合透明度测量。此外,灵活的一个完整的描述等离子体陷阱设施,实验设计,和诊断技术使用2.2节中提供。最后,详细的数值计算进行研究报告magneto-plasma光学特性在2.3节。</p><gydF4y2Bah3 class="pt0">2.1 kilonovae喷出物限制在实验室电子回旋共振等离子体实验:金属元素注入</gydF4y2Bah3> <p class="mb0">基本要素KN光变曲线的解释是<e米>r</egydF4y2Ba米>动线收益率(确定加热项)和混浊(主要辐射和等离子体之间的能量交换)。AT2017gfo光谱提供了合适的混合的多原子吸收签名行预计从锕系和镧系元素。早期光谱(<我nline-formula id="inf1"> <math id="m1"> <mo> ∼</米o> <mn> 1.5</米n></米一个th> </inline-formula>天),一个杰出的兼容吸收特性<e米>锶</e米>行已经观察到(<一个href="#B49">沃森et al ., 2019</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B17">Gillanders et al ., 2022</一个>)。最近,对光谱特性带来的贡献<e米>氢</e米>和<e米>氦</e米>被排除在外<一个href="#B39">Perego et al ., 2022</一个>),和其他合成光谱计算对未来可能的检测报道KN事件等的光元素<e米>钙</e米>(<gydF4y2Ba一个href="#B11">堂本et al ., 2021</一个>),<egydF4y2Ba米>铂</e米>,<egydF4y2Ba米>黄金</e米>(<gydF4y2Ba一个href="#B16">Gillanders et al ., 2021</一个>)。尽管大量研究KN光变曲线的预测,还从各种同位素的相对贡献巨大的不确定性依然存在,在一定程度上由于缺乏完整的原子转换数据。在这个视图中,我们最近进行了数值研究,得出可行性的条件测量等离子体陷阱一些光元素的不透明度,的基础上从KN喷出物模型和输入<e米>r</egydF4y2Ba米>动线核合成产量计算(<一个href="#B41">Pidatella et al ., 2021</一个>)。在一个紧凑的磁陷阱,如潘多拉,密度和热magneto-plasmas multi-charged组成的离子在洗澡的高能电子,是磁约束,通过微波功率和加热,利用ECR加热机制(<一个href="#B15">盖勒,1996</一个>)。ECR等离子体的电子密度上升<我nline-formula id="inf2"> <math id="m2"> <mo> ∼</米o> <mn> 1</米n><米年代up><米row> <mn> 0</米n></米row> <mrow> <mn> 13</米n></米row> </msup> </math> </inline-formula>厘米<年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>和能量的eV -数万keV (<一个href="#B26">Mascali et al ., 2022 a</一个>)。在这些等离子体条件下,可再生的陷阱属于10 KN阶段<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>−10<gydF4y2Ba年代up>0</gydF4y2Ba年代up>天合并后,对应<e米>blue-KN</e米>信号。后者显示光的光变曲线的峰值频率,主要取决于喷出物的光组件不透明度较低。光<e米>r</egydF4y2Ba米>动线元素生产预计将突出在这一阶段,由于高<e米>电子分数Y</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,这是表明最初的中子丰富性。自blue-KN很大程度上是由光元素,这项研究是集中在等离子体原子物种从<e米>硒</e米>(<egydF4y2Ba米>Z</egydF4y2Ba米>=34)<egydF4y2Ba米>铑</e米>(<egydF4y2Ba米>Z</egydF4y2Ba米>=45)。虽然理论预测,仅基于丰度和过渡的行数,促进元素钼、锝、钌、铑在那些被认为是最不透明的物种(<一个href="#B44">田中et al ., 2020</一个>),我们发现在典型NLTE政权和等离子体参数研究,平均混浊较轻的元素硒、锶、锆、铌几个数量级比前者大元素(<一个href="#B41">Pidatella et al ., 2021</一个>)。注射上述<e米>金属</e米>元素在ECR等离子体需要特定蒸发技术,使用<e米>电阻炉</e米>(RO)蒸发金属化合物的蒸汽压到10<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>米b一个r在温度<e米>T</egydF4y2Ba米>≤2000K或<e米>溅射</e米>(年代p)技术,通常用于难熔元素。方法的选择还取决于注射的效率(<一个href="#B26">Mascali et al ., 2022 a</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B27">毛罗·et al ., 2022</一个>)。在此基础上,硒、锶选为第0天第一测量。在<一个href="#T1">表1</一个>,我们从注入效率的计算结果报告进行上述元素。它可以表现比其他更可行的一些元素,无论是在可用性方面,处理/注射过程的控制和效率。</p><d我v class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 表1</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t001.jpg" name="Table1" target="_blank"><img id="T1" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t001.jpg"></a> <p><b>表1</b>gydF4y2Ba。光<e米>r</egydF4y2Ba米>动线元素感兴趣的不透明度测量blue-KN阶段。<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub>特许经销商</年代ub>[K]是物种的蒸发温度。物种大注入效率和容易生产用绿色标记(▪),而呈现一些效率和可用性的限制用黄色(▪)。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <h3 class="pt0">2.2等离子体参数的第一特征<e米>气体</e米>电子回旋共振等离子体</gydF4y2Bah3> <p class="mb0">在本节中,把需要的主要特点是突出显示。陷阱是经验的结果在等离子体离子源的物理INFN-LNS在过去几十年(<一个href="#B14">Gammino et al ., 2017</一个>)。它的特点是一种特殊的灵活性可能的磁场配置和微波加热频率,利用已知的ECR加热机制(<一个href="#B15">盖勒,1996</一个>)。等离子体参数主要取决于特定的调优的概要,射频频率和功率,和气体缓冲压力,导致许多可能的场景。等离子体生成适合天体物理学的研究,核能,和多学科的物理学,尤其是stellar-like温度条件的基础。在这种背景下,一个特定的努力一直在INFN-LNS开发multi-diagnostics系统允许一个等离子体参数的完整描述所有涉及电子和离子种类和跨学科研究(<一个href="#B28">Mazzaglia et al ., 2018</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B34">Naselli et al ., 2019 a</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B29">Mazzaglia et al ., 2019</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B37">Naselli et al ., 2022 a</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B25">Mascali et al ., 2022 b</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B48">托里西菜馆et al ., 2022</一个>)。因此,把有价值的实验装置操作在INFN-LNS基准监测诊断和实验技术用于潘多拉,当然在更大的范围内,这是珍贵的对未来的设想在实验室等离子体测量KN的相关研究。在下面,我们报告实验装置采用的第一个非侵入性的特征气体ECR等离子体<e米>通过</e米>海洋能,生成、局限和持续<e米>通过</e米>把(2.2.1节)。我们还提供了一个通用的图片multi-diagnostic设置用于实验,尤其专注于海洋能诊断,和应用line-ratio方法(<一个href="#B12">2006年,</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B13">Fantz et al ., 2006</一个>)估算等离子体密度和电子温度low-Z等离子体缓冲(2.2.2节),也就是说,<e米>氢</e米>(H<gydF4y2Ba年代ub>2</gydF4y2Ba年代ub>),<egydF4y2Ba米>氩</e米>(一个r)。</p><gydF4y2Bah4>2.2.1实验设置:灵活的等离子体陷阱和诊断系统</gydF4y2Bah4> <p class="mb0">把磁场通过提供三个螺线管,使田野的优化概要文件。把需要的等离子体特性已经在执行<e米>简单的镜子</e米>和<e米>准名扬四海</e米>配置,充分优化<e米>B</egydF4y2Ba米><年代ub>最小值</年代ub>/<egydF4y2Ba米>B</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>ECR</e米></年代ub>,用作血浆稳定性(品质因数<一个href="#B28">Mazzaglia et al ., 2018</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B35">Naselli et al ., 2019 b</一个>),同时修改源参数:微波功率(P<年代ub>射频</年代ub>),加热频率(f<年代ub>射频</年代ub>)和气体中性压力(<e米>p</egydF4y2Ba米><年代ub>0</gydF4y2Ba年代ub>)。在<一个href="#F1">图1一个</一个>把需要的设置包括所有诊断使用。把等离子体生成<e米>通过</e米>径向微波注入(垂直于室纵轴),离开平行轴用于诊断。注射进行频率介于4和7 GHz。信号是由一个<e米>罗德与施瓦茨</e米>发电机,放大了行波管(TWT)和发送到把<e米>WRD350</egydF4y2Ba米>波导。定向耦合器允许测量正向和反射功率,而绝缘体保障的行波管功率反映落后。不同泵系统中,使用一个小口(加药阀),连接等离子体室真空和真空储层开发进行质谱分析。两个真空系统工作在非常不同的压力(例如,<e米>p</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>室</e米></年代ub>= 10<gydF4y2Ba年代up>4÷−−2</年代up>米b一个r,<egydF4y2Ba米>p</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>谱仪</e米></年代ub>≤10<gydF4y2Ba年代up>5</gydF4y2Ba年代up>米b一个r),需要一个独立的真空管道系统的发展。一个紧凑的残余气体分析仪(RGA)是用于真空诊断和质谱法(<e米>普费弗Vacuum-QMG 250 PrismaPro</e米><年代up><e米>®</egydF4y2Ba米></年代up>)。仪器所示的视图<一个href="#F1">图1 c, D</一个>。诊断是相当复杂,意图进行非侵入性在线cross-measurements multi-diagnostics:</p><p年代tyle="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">1)一个针孔设置中,耦合到一个高分辨率CCD相机,能够执行space-resolved等离子体发射的x射线成像(<一个href="#B42">Racz et al ., 2016</一个>)。系统支持的一种算法,分析了单光子计数(SPhC)图像像素能量分辨调查研究当地plasma-emitted光谱在高动态范围(HDR)模式的区分材料的荧光线从等离子体等离子体室(Ti和Ta),例如,(Ar)荧光线(<一个href="#B36">Naselli et al ., 2022 b</一个>);</p><pgydF4y2Ba年代tyle="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">2)海洋能开发的冷电子人口(<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>≤30eV)。它由一个energy-calibrated光谱仪(<e米>550年i-HR Horiba</e米>衍射光栅2400 gr /毫米,名义35点的分辨率在486海里,从300年到750海里),强度相对标定,以及CCD探测器(26<e米>μ</egydF4y2Ba米>检测系统的m像素)——视图所示<一个href="#F1">图1 b</一个>。OES不仅可以估计冷电子温度和电子密度的等离子体(<一个href="#B29">Mazzaglia et al ., 2019</一个>),而且促进知识在等离子体中的离子物种的相对比例,通过<e米>line-ratio方法</e米>(<gydF4y2Ba一个href="#B12">2006年,</一个>);</p><pgydF4y2Ba年代tyle="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">3)微波interfero-polarimetry测量视线集成密度的等离子体。微波偏振测定设置能够调查在一个紧凑的magnetoplasma-induced法拉第旋转等离子体陷阱,监控等离子体点火,稳定,whole-density调制由源参数的变化(<一个href="#B25">Mascali et al ., 2022 b</一个>);</p><pgydF4y2Ba年代tyle="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">4)射频探头放置轴向连接到一个80 Gsample / s示波器,包括探针动态等离子体不稳定性,使后者的时间分辨测量,根据探测的发射射频信号不稳定的等离子体。</p><d我v class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图1</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g001.jpg" name="Figure1" target="_blank"><img id="F1" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g001.jpg"></a> <p><b>图1</b>gydF4y2Ba。把实验房间和设备。<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba把需要的设置,包括美国商会、磁线圈射频仪器和轴向的诊断。<b>(B)</b><eggydF4y2BaydF4y2Ba米>Horiba</e米>分光计和CCD探测器,连接到光纤。<b>(C)</b>RgggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2BaGA和微分泵系统将执行的气体质谱仪室。<b>(D)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Bax射线诊断线的一部分,与剂量集中在孔气体进入RGA。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <p class="mb0">在这项工作,尽管协同开发上述诊断系统上花费的精力,我们只会提供进一步的见解海洋能诊断(b),及其相关方法研究生成等离子体的光学性质。</p><gydF4y2Bah4>2.2.2等离子体光学氢和氩等离子体的发射光谱</gydF4y2Bah4> <p class="mb0">解释强度衡量标准,模型描述原子激发态的人口密度水平之间的相关性与等离子体参数,例如,电子密度(<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>),如果电子能量分布函数(EEDF)是麦克斯韦,电子温度(<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>必须使用)。碰撞辐射(CR)模型套件NLTE等离子体生成的典型<e米>通过</e米>ECR机制(<一个href="#B12">2006年,</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B13">Fantz et al ., 2006</一个>)。平衡反应的模型提供了这个描述意味着改变原子或分子的电子能级等离子体:对时间的人口密度<e米>n</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>p</egydF4y2Ba米></年代ub>激发态的<e米>p</egydF4y2Ba米>可以写成一个函数的其他状态密度,</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e1"> <mtable class="align" columnalign="left"> <mtr> <mtd columnalign="right"> <mfrac> <mrow> <mi> d</米我><米年代ub><米row> <mi> n</米我></米row> <mrow> <mi> p</米我></米row> </msub> </mrow> <mrow> <mi> d</米我><米我>t</gydF4y2Ba米我></米row> </mfrac> </mtd> <mtd columnalign="left"> <mo> =</米o> <munder> <mrow> <mo> ∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 问</米我><米o> ></米o> <mi> p</米我></米row> 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<msub> <mrow> <mi> n</米我></米row> <mrow> <mi> p</米我></米row> </msub> <msub> <mrow> <mi> χ</米我></米row> <mrow> <mi> p</米我><米o> →</米o> <mi> 问</米我></米row> </msub> </mrow> </mfenced> <mo> ,</米o> </mtd> </mtr> </mtable> <mspace width="5em"></mspace> <mo stretchy="false"> (</米o> <mn> 1</米n><米o stretchy="false"> )</米o> </math> <div class="clear"></div> </div> <p class="noindent">与<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>电子密度,<e米>一个</e米><年代ub><e米>问p</e米></年代ub>爱因斯坦系数的过渡状态吗<e米>问</e米>来<e米>p</egydF4y2Ba米>,<egydF4y2Ba米>χ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>问</e米>→<egydF4y2Ba米>p</egydF4y2Ba米></年代ub>电子碰撞激发速率系数(如果<e米>E</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>问</e米></年代ub>≤<egydF4y2Ba米>E</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>p</egydF4y2Ba米></年代ub>),去激发(如果<e米>E</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>问</e米></年代ub>≥<egydF4y2Ba米>E</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>p</egydF4y2Ba米></年代ub>)。这个量描述,给出一个初始和最终状态,考虑电子碰撞过程的数量每单位时间的规范化,碰撞粒子的密度。在<一个href="#e1">情商。</一个>,通过<e米>p</egydF4y2Ba米>= 1,<egydF4y2Ba米>…</egydF4y2Ba米>,<egydF4y2Ba米>N</egydF4y2Ba米>,<egydF4y2Ba米>N</egydF4y2Ba米>兴奋的总数的水平被认为是发射粒子的形式,一整套的耦合微分方程,描述了人口密度的演化的激发态,。这样的设置是CR模型的一个简化的例子,其中包括一些最相关的流程为低压和低温等离子体。然而,多个进程可以包含在模型逐步接近现实。由此导致的人口密度<e米>n</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>p</egydF4y2Ba米></年代ub>可以写人口系数,<我nline-formula id="inf3"> <math id="m4"> <msub> <mrow> <mi> R</米我></米row> <mrow> <mn> 0</米n><米我>p</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo> =</米o> <msub> <mrow> <mi> n</米我></米row> <mrow> <mi> p</米我></米row> </msub> <mo> /</米o> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> n</米我></米row> <mrow> <mn> 0</米n></米row> </msub> <mo> ⋅</米o> <msub> <mrow> <mi> ρ</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> <mrow> <mo stretchy="false"> (</米o> <mrow> <msub> <mrow> <mi> T</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> </mrow> <mo stretchy="false"> )</米o> </mrow> </mrow> </mfenced> </math> </inline-formula>,<e米>n</egydF4y2Ba米><年代ub>0</gydF4y2Ba年代ub>基态密度,<e米>n</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>p</egydF4y2Ba米></年代ub>的函数<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,从<一个href="#e1">情商。</一个>。因为人口系数是等离子体参数的函数,它们可以用来繁殖/匹配实验测量,特别是确定<e米>平均</e米>电子密度和温度,推断<e米>通过</e米>从等离子体光谱发射谱线比率,沿着视线。在这部作品中,Yacora CR模型(<一个href="#B51">Wunderlich et al ., 2020</一个>)已被使用,计算假设只有从各自的基态激发的原子和分子,主要用于诊断在低压等离子体(即原子氢,氢分子,和氦)。线比,两个不同的发射波长<e米>λ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>j</egydF4y2Ba米></年代ub>和<e米>λ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>k</egydF4y2Ba米></年代ub>,<gydF4y2Ba我nline-formula id="inf4"> <math id="m5"> <msub> <mrow> <mi> R</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> j</米我></米row> </msub> <mo> /</米o> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> k</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> </math> </inline-formula>可以通过评估有效发射率之间的比例系数,</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e2"> <msub> <mrow> <mi> R</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> j</米我></米row> </msub> <mo> /</米o> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> k</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> <mo> =</米o> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mrow> <mi> χ</米我></米row> <mrow> <mi mathvariant="italic"> eff</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我><米我>米</米我></米row> </msubsup> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> j</米我></米row> </msub> <mo> ;</米o> <msub> <mrow> <mi> ρ</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> <mo> ,</米o> <msub> <mrow> <mi> T</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <msubsup> <mrow> <mi> χ</米我></米row> <mrow> <mi mathvariant="italic"> eff</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我><米我>米</米我></米row> </msubsup> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> k</米我></米row> </msub> <mo> ;</米o> <msub> <mrow> <mi> ρ</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> <mo> ,</米o> <msub> <mrow> <mi> T</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> </mrow> </mfenced> </mrow> </mfrac> <mo> ∝</米o> <mfrac> <mrow> <mi> 我</米我><米fencedopen="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> j</米我></米row> </msub> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米fencedopen="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> k</米我></米row> </msub> </mrow> </mfenced> </mrow> </mfrac> <mo> 。</米o> <mspace width="5em"></mspace> <mo stretchy="false"> (</米o> <mn> 2</米n><米o stretchy="false"> )</米o> </math> <div class="clear"></div> </div> <p class="mb0">因此,line-ratio方法只需要分析光谱相对校准他们的线,使它更可行的,因为没有绝对强度校准是必要的。然而,该方法没有充分利用由单行的排放的绝对的信息,留下可能全线解释绝对校准光谱。记住这个限制,在接下来我们将结果line-ratio方法的基础上,由一个完整的误差分析上述实验结果和估计的等离子体参数。已经探讨了一些配置等离子的陷阱,和系统的数据采集进行了。所有光谱测量收集可见(VIS)光范围在350 - 750海里,<e米>通过</e米>一个光纤(NA = 0.22,核心<e米>ø</egydF4y2Ba米>= 200<egydF4y2Ba米>μ</egydF4y2Ba米>米),连接光谱仪真空法兰(见石英窗口<一个href="#F1">图1 d</一个>)。不同的并购,范围在1 - 2年代,已经使用依赖于使用的功率来维持等离子体。<一个href="#F2">图2</一个>显示磁场配置文件用来限制等离子体和典型光谱收集single-H活力<年代ub>2</gydF4y2Ba年代ub>和H<年代ub>2</gydF4y2Ba年代ub>基于“增大化现实”技术的气体混合物等离子体。进一步的信息在每个实验运行报告<一个href="#T2">表2</一个>。</p><d我v class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图2</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g002.jpg" name="Figure2" target="_blank"><img id="F2" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g002.jpg"></a> <p><b>图2</b>gydF4y2Ba。<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba数值计算磁场资料的螺线管电流的函数,与OES三种配置的探索,发表在《传奇。微波频率(<e米>B</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>射频</e米></年代ub>=<egydF4y2Ba米>米</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>2<egydF4y2Ba米>π</egydF4y2Ba米>f<gydF4y2Ba年代ub>射频</年代ub>/<egydF4y2Ba米>e</egydF4y2Ba米>),f<gydF4y2Ba年代ub>射频</年代ub>=6。786(3。76)和固体(虚线)黑线画。<b>(B)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba发射谱线的光谱H<年代ub>2</gydF4y2Ba年代ub>等离子(橙色)和<我nline-formula id="inf5"> <math id="m7"> <msubsup> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mn mathvariant="normal"> 2</米n></米row> <mrow> <mn mathvariant="normal"> 99年</米n><米我米一个thvariant="normal"> %</米我></米row> </msubsup> <mo> +</米o> <mi mathvariant="normal"> 一个</米我><米年代up><米row> <mi mathvariant="normal"> r</米我></米row> <mrow> <mn mathvariant="normal"> 1</米n><米我米一个thvariant="normal"> %</米我></米row> </msup> </math> </inline-formula>等离子体气体混合物(蓝色)。H-Balmer线条表示,随着Fulcher -<e米>α</egydF4y2Ba米>乐队q分支线<我nline-formula id="inf6"> <math id="m8"> <mrow> <mo stretchy="false"> (</米o> <mrow> <msup> <mrow> <mi> d</米我></米row> <mrow> <mn> 3</米n></米row> </msup> <msubsup> <mrow> <mi mathvariant="normal"> Π</米我></米row> <mrow> <mi> u</米我></米row> <mrow> <mo> −</米o> </mrow> </msubsup> <mo> →</米o> <msup> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <mn> 3</米n></米row> </msup> <msubsup> <mrow> <mi mathvariant="normal"> Σ</米我></米row> <mrow> <mi> g</米我></米row> <mrow> <mo> +</米o> </mrow> </msubsup> </mrow> <mo stretchy="false"> )</米o> </mrow> </math> </inline-formula>。<b>(C)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba放大后的H<年代ub><e米>α</egydF4y2Ba米></年代ub>行单一物种和气体混合物,高频f<年代ub>射频</年代ub>=6。786,在140 W<e米>p</egydF4y2Ba米><年代ub>0</gydF4y2Ba年代ub>= 10<gydF4y2Ba年代up>2</gydF4y2Ba年代up>米b一个r。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 表2</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t002.jpg" name="Table2" target="_blank"><img id="T2" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t002.jpg"></a> <p><b>表2</b>gydF4y2Ba。海洋能实验运行的细节。纯氢(H<年代ub>2</gydF4y2Ba年代ub>)和hydrogen-argon混合物<我nline-formula id="inf7"> <math id="m9"> <mrow> <mo stretchy="false"> (</米o> <mrow> <msubsup> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mn mathvariant="normal"> 2</米n></米row> <mrow> <mn mathvariant="normal"> 99年</米n><米我米一个thvariant="normal"> %</米我></米row> </msubsup> <mo> +</米o> <mi mathvariant="normal"> 一个</米我><米年代up><米row> <mi mathvariant="normal"> r</米我></米row> <mrow> <mn mathvariant="normal"> 1</米n><米我米一个thvariant="normal"> %</米我></米row> </msup> </mrow> <mo stretchy="false"> )</米o> </mrow> </math> </inline-formula>例是显式地表示。配置由n标记。(#)和磁场(a - c)——见也<一个href="#F2">图2一个</一个>。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <h3 class="pt0">2.3数值调查电子回旋共振等离子体光学性质</gydF4y2Bah3> <p class="mb0">实验活动将广泛的数值研究等离子体光学特性中受益。后者显示不仅是一个有趣的属性<e米>活跃的</e米>媒介也ECR magneto-plasmas陷阱存在的特殊性质,如高不均匀性和各向异性能量分布,由于电磁加热和磁约束。因此,在实验室ECR等离子体成为一个有趣的物理<e米>的意思是</e米>描述在radiation-matter耦合方面,为了支持设想的实验光谱测量。在下面,我们提出一些数值结果的影响<e米>分层</e米>等离子体是在等离子体的光学特性,在不同的温度和电子密度沿一个视线,包括或不存在外部扰动黑体辐射场(2.3.1节)。通过相同的数值方法,我们提供了一些定量约束典型的凝固特性,可兼容的最大化等离子体透明度在给定的电子密度和温度,所产生的实验测量(2.3.2节)。</p><gydF4y2Bah4>2.3.1不均匀的等离子体分层对透射光谱的影响</gydF4y2Bah4> <p class="mb0">的问题确定等离子体参数和结构与光学薄发射谱线,其排放系数和frequency-integrated强度取决于电子温度和密度,广泛讨论的文献(<一个href="#B9">克雷格和布朗,1976年</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B47">汤普森et al ., 1992</一个>),特别是面临的根本局限性观察光谱line-ratios作为推断等离子体参数(适定的诊断方法<一个href="#B20">法官和Hubeny, 1995年</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B19">法官et al ., 1997</一个>)。的<e米>反问题</e米>影响大的非等温情况下的不确定性和不均匀排放源,因为后者可以结构化和分层的视线检测器,因此生产吗<e米>复杂的</e米>与一个排放测量微分光谱分布密度和温度。这些layered-emission属性可以很容易地与ECR等离子体有关。因此,研究这个光谱相关感兴趣的问题是支持实验测量。在这种背景下,我们进行了数值计算合成发光ECR等离子体光谱可见,沿着一个视线具有分层结构,在特定的电子密度和温度。这些后者从先前的自洽数值模拟(<一个href="#B33">Mishra et al ., 2021</一个>)进行繁殖实验观察氩等离子体x射线荧光发射,磁约束<e米>极小b</e米>侧面,点燃,并与微波频率和功率,持续12.84 GHz和30 W,分别。数值工具能够收集等离子体电子具有相似参数(密度、EEDF)区域(roi)根据他们的兴趣<e米>意思是能源</e米>内容。<e米>聚类</e米>电子在roi进行观察电子(0,2)keV能量范围内,沿纵向轴线的等离子体室,路口,封闭的共鸣磁在B = B等位面<年代ub>ECR</年代ub>=0。46T,以及一个称职光谱视距为等离子体设计的陷阱。<一个href="#F3">图3</一个>显示了嵌套的意思是能源的收集等值面仿真领域内,随着ECR等值面。摘要多层图这是重叠的,提供一个cross-view space-dependent等离子体的电子平均能量沿着纵轴。七种主要roi坐落在这里,R图中表示。每一个roi,一集体电子密度和温度(假设麦克斯韦EEDF)分配。这个模拟让我们提供一个结构化的等离子体参数在实验线。电子密度和温度估计供应下数值计算的离子称为FLYCHK人口动力学代码(<一个href="#B8">钟et al ., 2005</一个>)。套件需要的代码作为输入的等离子体参数计算等离子体的光谱可见,如透明度、发射率,和强度,根据等离子体电离度和原子水平总体分布。已经完成了计算NLTE政权,这是典型的ECR的来源,通过求解矩阵方程的CR率模型被认为是在代码中套件,包括碰撞和辐射过程。代码也能包括外部辐射场的影响,的基础上一个输入文件包含源的强度作为辐射波长的函数,已经包含在我们的计算和处理。后者已经完成显示光源在分层的影响等离子体的光学性质。关注的数字结构不透明,这是计算的横截面<e米>束缚束缚</e米>转换(<e米>κ</egydF4y2Ba米><年代up>BB</gydF4y2Ba年代up>),<egydF4y2Ba米>束缚自由</e米>转换(<e米>κ</egydF4y2Ba米><年代up>男朋友</年代up>),<egydF4y2Ba米>免费</e米>转换(<e米>κ</egydF4y2Ba米><年代up>FF</gydF4y2Ba年代up>)。辐射从BB过渡峰值波长对应于两个级别之间的能量差。男朋友过渡复合辐射的波长对应于重组电子的动能之和和外壳,电子的结合能下降。轫致辐射释放的辐射是FF转换时,自由电子失去动能与电子或离子发生碰撞。而FF过程包括连续状态的不透明度主要取决于电子密度和温度,男朋友和BB也取决于离子的兴奋水平阶段人口原子壳。例如,给出BB不透明度</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e3"> <msubsup> <mrow> <mi> κ</米我></米row> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> B</米我><米我>B</gydF4y2Ba米我></米row> </msubsup> <mo> =</米o> <msub> <mrow> <mi> N</米我></米row> <mrow> <mi> ℓ</米我></米row> </msub> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <mn> 1</米n><米o> −</米o> <mfrac> <mrow> <msub> <mrow> <mi> N</米我></米row> <mrow> <mi> u</米我></米row> </msub> <msub> <mrow> <mi> 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width="5em"></mspace> <mo stretchy="false"> (</米o> <mn> 3</米n><米o stretchy="false"> )</米o> </math> <div class="clear"></div> </div> <p class="noindent">上的人口密度(低)水平<e米>u</egydF4y2Ba米>(<egydF4y2Ba米>ℓ</egydF4y2Ba米>),<egydF4y2Ba米>N</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>u</egydF4y2Ba米></年代ub>(<egydF4y2Ba米>N</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>ℓ</egydF4y2Ba米></年代ub>),<egydF4y2Ba米>g</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>u</egydF4y2Ba米></年代ub>(<egydF4y2Ba米>g</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>ℓ</egydF4y2Ba米></年代ub>简并度的因素,<e米>ρ</egydF4y2Ba米>(g厘米<年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>硬币的密度,<e米>f</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>ℓu</e米></年代ub>是振子强度,<e米>φ</egydF4y2Ba米>是谱线轮廓函数。在低温blue-KN喷出物条件(<e米>T</egydF4y2Ba米>⩽10<gydF4y2Ba年代up>4</gydF4y2Ba年代up>K),连同低电离水平,通常<e米>κ</egydF4y2Ba米><年代up><e米>BB</e米></年代up>结果突出的其他条款。等离子体的数值计算的结果不透明包括所有三种可能的贡献,和氩等离子体的结构进行有条理的模拟,在3.2节讨论。</p><d我v class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图3</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g003.jpg" name="Figure3" target="_blank"><img id="F3" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g003.jpg"></a> <p><b>图3</b>gydF4y2Ba。表示模拟等离子体沿纵向切片<e米>z</egydF4y2Ba米>设在研究氩等离子体的分层的光学特性。嵌套的等值面指的是容量的电子平均能量相同的集合。磁场等位面在ECR(淡蓝色)也显示。沿着<e米>z</egydF4y2Ba米>设在选择感兴趣的区域(R),表示在图中,交叉使用不同的电子密度不均匀等离子体区域<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>和能源<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,两个数值(0,2)中提取keV能量区间,每个R和相关的所有的R是假定均匀等离子体平板在FLYCHK研究,存在与否的光源黑体辐射场。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <h4>2.3.2光源尺寸基于光学的电子回旋共振等离子体光谱发射光谱测量</gydF4y2Bah4> <p class="mb0">数值计算通过使用FLYCHK还可以支持实验设计,特别是光源尺寸标注的功率和/或光谱辐照度用于传输光谱,测量发射等离子体的线不透明度。我们执行的计算合成光谱可见,专注于不透明,研究外部黑体辐射场的影响后者,对气体和金属物种KN感兴趣的研究。相反,进行了分层的等离子体发射,2.3.1节中所述,等离子体参数中使用这些计算不是来自3 d数值模拟,而是受制于期间估计OES观测实验,2.2.2节中描述,结果出现在3.1节。在这样做,我们假定等离子体参数对金属等离子体类似于气体实验探索到目前为止,鉴于金属物种原子分数对等离子体缓冲气体(例如,基于“增大化现实”技术)通常是不超过1%。此外,为简单起见,没有结构化的发射被认为是在这些计算,但相当均匀发光等离子体源。我们的目标是在找到一个好的实验光源强度和证据之间的权衡更不透明的光谱区,其吸收特性更好的可观察到的在传输测量。</p><一个我d="h4" name="h4"></a> <h2>3结果与讨论</gydF4y2Bah2> <p class="mb15">在下面,我们收集到的实验数据报告<e米>通过</e米>特色,进行数据分析,估计电子密度和温度,连同他们的实验的不确定性,造成line-ratio方法应用于氢巴尔末线(H<年代ub><e米>α</egydF4y2Ba米></年代ub>H<gydF4y2Ba年代ub><e米>β</egydF4y2Ba米></年代ub>,和H<年代ub><e米>γ</egydF4y2Ba米></年代ub>)。此外,数值结果对等离子体光学特性产生的计算与FLYCHK将专注于模拟的预测能力来支持未来的实验测量,以及探讨在等离子体分层问题,因此光发射卷积,实验性的视线。</p><gydF4y2Bah3 class="pt0">3.1实验数据分析</gydF4y2Bah3> <p class="mb0">几个等离子陷阱配置(以下,<e米>cfg</egydF4y2Ba米>)进行了调查,但只有7个,这些被选为使系统误差功率(P<年代ub>射频</年代ub>),基于等离子体的稳定性和重现性,报道<一个href="#T2">表2</一个>。后者,在等离子体的能力陷阱进行之外,点燃,并维持,等离子体在给定频率(f<年代ub>射频</年代ub>)和磁约束,一直在探索<e米>通过</e米>海洋能通过观察H的稳定性<年代ub><e米>α</egydF4y2Ba米>,<egydF4y2Ba米>β</egydF4y2Ba米>,<egydF4y2Ba米>γ</egydF4y2Ba米></年代ub>发射谱线,特别是在他们的比率,即H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub>=H<gydF4y2Ba年代ub><e米>α</egydF4y2Ba米></年代ub>/小时<年代ub><e米>β</egydF4y2Ba米></年代ub>,和H<年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>=H<gydF4y2Ba年代ub><e米>β</egydF4y2Ba米></年代ub>/小时<年代ub><e米>γ</egydF4y2Ba米></年代ub>期间,许多并购以固定P<年代ub>射频</年代ub>。这种在线分析的例子所示<一个href="#F4">图4 a, B</一个>的配置。比率用于监视每个光谱分析进行计算。一个专用的MATLAB编写的代码<年代up>ⓒ</gydF4y2Ba年代up>了进行光谱分析,通过最小二乘匹配程序感兴趣的发射峰,随着误差推导的适应过程。Multiple-Gaussian适合用来提高适应过程,和峰面积作为中央的价值比率。最后,误差分析包括统计误差和不确定性由计算过程<e米>通过</e米>误差传播公式。以下分析流被认为是:</p><p年代tyle="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">•H-spectra的峰值拟合过程。峰的面积计算的一般公式适合<e米>N</egydF4y2Ba米>高斯函数(<e米>f</egydF4y2Ba米>(<egydF4y2Ba米>λ</egydF4y2Ba米>)=<egydF4y2Ba米>一个</e米>⋅exp (−(<e米>λ</egydF4y2Ba米>−<egydF4y2Ba米>b</egydF4y2Ba米>)<gydF4y2Ba年代up>2</gydF4y2Ba年代up>/<egydF4y2Ba米>c</egydF4y2Ba米><年代up>2</gydF4y2Ba年代up>)),给出</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e4"> <msub> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> j</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> <mo> =</米o> <munderover accentunder="false" accent="false"> <mrow> <mo> ∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米o> =</米o> <mn> 1</米n></米row> <mrow> <mi> N</米我></米row> </munderover> <mfrac> <mrow> <msub> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <mi> 我</米我></米row> </msub> <mo> ⋅</米o> <msub> <mrow> <mi> c</米我></米row> <mrow> <mi> 我</米我></米row> </msub> <mo> ⋅</米o> <msqrt> <mrow> <mi> π</米我></米row> </msqrt> </mrow> <mrow> <mi mathvariant="normal"> Δ</米我><米我>λ</gydF4y2Ba米我></米row> </mfrac> <mo> ,</米o> <mspace width="5em"></mspace> <mo stretchy="false"> (</米o> <mn> 4</米n><米o stretchy="false"> )</米o> </math> <div class="clear"></div> </div> <p class="noindent">在哪里<e米>N</egydF4y2Ba米>使用高斯函数的数量,<e米>一个</e米><年代ub><e米>我</e米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>c</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>我</e米></年代ub>,是<e米>我</e米>th系数从合适的参数,Δ<e米>λ</egydF4y2Ba米>光谱宽度。的峰值区域参考相关line-intensities,和人口率系数,因此<一个href="#e2">情商。</一个>。</p><p年代tyle="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">•计算比率,<我nline-formula id="inf10"> <math> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo> =</米o> <msub> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> <mo> /</米o> <msub> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> </math> </inline-formula>和<我nline-formula id="inf11"> <math> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> 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href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g004.jpg" name="Figure4" target="_blank"><img id="F4" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g004.jpg"></a> <p><b>图4</b>gydF4y2Ba。监测H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub><b>(一)</b>gydF4y2Ba和H<年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub><b>(B)</b>gydF4y2Ba功率(P<年代ub>射频</年代ub>[W])——光谱平面。同时参考实验运行3 f<年代ub>射频</年代ub>= 3.76 GHz,<egydF4y2Ba米>p</egydF4y2Ba米><年代ub>0</gydF4y2Ba年代ub>= 1<egydF4y2Ba米>E</egydF4y2Ba米>−03米b一个r。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <p class="mb0">与<e米>σ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>一个</e米>,<egydF4y2Ba米>c</egydF4y2Ba米></年代ub>的标准偏差<e米>一个</e米>,<egydF4y2Ba米>c</egydF4y2Ba米>合适的系数,<e米>σ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>交流</e米></年代ub>的<e米>相关系数</e米>从协方差矩阵。后者条款导致的总误差只有在情况下适合系数之间的相关性<一个href="#e4">Eq。4</一个>。协方差分析表明,一般零相关元素<e米>σ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>交流</e米></年代ub>,然而与尊重其他条款可以忽略不计,因此他们被排除在以后的估计错误。通过<一个href="#e4">方程式4</一个>,<gydF4y2Ba一个href="#e5">5</一个>、错误传播的比率</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e6"> <mtable class="aligned"> <mtr> <mtd columnalign="right"> <mi> δ</米我><米年代ub><米row> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </mtd> <mtd columnalign="left"> <mo> =</米o> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi> δ</米我><米年代ub><米row> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msup> <mo> +</米o> <msup> <mrow> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi> δ</米我><米年代ub><米row> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mrow> <mi> 一个</米我></米row> <mrow> <msub> <mrow> <mi> λ</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我></米row> </msub> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msup> </mrow> </msqrt> <mspace width="0.17em"></mspace> <mspace width="0.17em"></mspace> <mspace width="0.17em"></mspace> <mspace width="0.17em"></mspace> <mspace width="0.17em"></mspace> <mo> ,</米o> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd columnalign="right"> <mi> δ</米我><米年代ub><米row> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> 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2</米n></米row> </msup> </mrow> </msqrt> <mo> 。</米o> </mtd> </mtr> </mtable> <mspace width="5em"></mspace> <mo stretchy="false"> (</米o> <mn> 6</米n><米o stretchy="false"> )</米o> </math> <div class="clear"></div> </div> <p style="margin-left: 2em;text-indent:-0.7em;margin-top: 0em;margin-bottom: 0em;">因为我们有一组<e米>年代</e米>独立的测量峰值区域,每个人都同样重要的是,但他们中的一些人带着不平等的不确定性大,测深仪计算所谓的<e米>方差倒数加权</e米>,到<e米>加权平均数</e米>的比率,使更多的重量测量用更少的不确定性(<一个href="#B46">泰勒,1996</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B22">诺尔,2010</一个>)。因此,我们继续为每个配置,计算加权平均数比⟨H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub>⟩和⟨H<年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>⟩,根据</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e7"> <mrow> <mo stretchy="false"> ⟨</米o> <mrow> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </mrow> <mo stretchy="false"> ⟩</米o> </mrow> <mo> =</米o> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mrow> <mo movablelimits="false" form="prefix"> ∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米o> =</米o> 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<mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msubsup> <mo> =</米o> <mn> 1</米n><米o> /</米o> <mi> δ</米我><米年代ub年代up><米row> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msubsup> </math> </inline-formula>通过获得的权重<一个href="#e6">情商。</一个>。相关的标准误差<一个href="#e7">7情商。</一个>应用传播公式就可以计算出后者(<一个href="#B22">诺尔,2010</一个>),这是给定的</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e8"> <mtable class="align" columnalign="left"> <mtr> <mtd columnalign="right"> <msubsup> <mrow> <mi> σ</米我></米row> <mrow> <mo stretchy="false"> 〈</米o> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo stretchy="false"> 〉</米o> </mrow> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msubsup> </mtd> <mtd columnalign="left"> <mo> =</米o> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mrow> <mo movablelimits="false" form="prefix"> ∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米o> =</米o> <mn> 1</米n></米row> <mrow> <mi> 年代</米我></米row> </msubsup> <msubsup> <mrow> <mi> w</米我></米row> <mrow> <mi> 我</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msubsup> <msup> <mrow> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo> −</米o> <mo stretchy="false"> 〈</米o> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo stretchy="false"> 〉</米o> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msup> </mrow> <mrow> <msubsup> <mrow> <mo movablelimits="false" form="prefix"> ∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米o> =</米o> <mn> 1</米n></米row> <mrow> <mi> 年代</米我></米row> </msubsup> <msubsup> <mrow> <mi> w</米我></米row> <mrow> <mi> 我</米我></米row> <mrow> <mi> 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∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米o> =</米o> <mn> 1</米n></米row> <mrow> <mi> 年代</米我></米row> </msubsup> <msubsup> <mrow> <mi> w</米我></米row> <mrow> <mi> 我</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msubsup> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msup> </mrow> <mrow> <msubsup> <mrow> <mo movablelimits="false" form="prefix"> ∑</米o> </mrow> <mrow> <mi> 我</米我><米o> =</米o> <mn> 1</米n></米row> <mrow> <mi> 年代</米我></米row> </msubsup> <msup> <mrow> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msubsup> <mrow> <mi> w</米我></米row> <mrow> <mi> 我</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msubsup> </mrow> </mfenced> </mrow> <mrow> <mn> 2</米n></米row> </msup> </mrow> </mfrac> <mo> 。</米o> </mtd> </mtr> </mtable> <mspace width="5em"></mspace> <mo stretchy="false"> (</米o> <mn> 8</米n><米o stretchy="false"> )</米o> </math> <div class="clear"></div> </div> <p class="mb0">在<一个href="#F5">图5 a, B</一个>均值比率给出<一个href="#e7">7情商。</一个>和相关的不确定性误差分析显示为一个函数的功率,检查所有的配置。考虑意味着line-ratios及其实验的不确定性,我们因此而后者的理论,从数值计算结果使用Yacora CR模型(<一个href="#B51">Wunderlich et al ., 2020</一个>)。理论比率,<我nline-formula id="inf13"> <math id="m21"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </math> </inline-formula>和<我nline-formula id="inf14"> <math id="m22"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </math> </inline-formula>,估计几个电子密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>和能量(以下,<e米>温度</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>假设麦克斯韦EEDF)所示<一个href="#F6">图6 a, B</一个>的曲面图(<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>)飞机。最重要的理论数据,我们观察到的等值线比率,收集所有可能的点(<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>)匹配可观测(实线)。的一样<e米>上</e米>和<e米>较低的</e米>值的比率——来自增加不确定性<一个href="#e8">情商。</一个>——生成其他可能的点,并提供一系列的解决方案<e米>逆</e米>推断的问题<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>和<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>从光谱可见H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米>,<egydF4y2Ba米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>(<egydF4y2Ba米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>)。特别是,可以找到一个解决方案通过求解下面的非线性系统</p><d我v class="equationImageholder"> <math id="e9"> <mfenced open="{" close=""> <mrow> <mtable class="aligned"> <mtr> <mtd columnalign="right"></mtd> <mtd columnalign="left"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> ρ</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> <mo> ,</米o> <msub> <mrow> <mi> k</米我></米row> <mrow> <mi> B</米我></米row> </msub> <msub> <mrow> <mi> T</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> </msub> </mrow> </mfenced> <mo> =</米o> <mo stretchy="false"> 〈</米o> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo stretchy="false"> 〉</米o> <mo> +</米o> <msub> <mrow> <mi> σ</米我></米row> <mrow> <mo stretchy="false"> 〈</米o> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo stretchy="false"> 〉</米o> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd columnalign="right"></mtd> <mtd columnalign="left"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mfenced open="(" close=")"> <mrow> <msub> <mrow> <mi> ρ</米我></米row> <mrow> <mi> e</米我></米row> 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name="Figure5" target="_blank"><img id="F5" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g005.jpg"></a> <p><b>图5</b>gydF4y2Ba。平均⟨H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub>⟩<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba和⟨H<年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>⟩<b>(B)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba与P<年代ub>射频</年代ub>对所有为每个功率谱,包括误差传播的不确定性(阴影部分)。不同的实验运行根据标记<一个href="#T2">表2</一个>和传说中所示。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图6</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g006.jpg" name="Figure6" target="_blank"><img id="F6" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g006.jpg"></a> <p><b>图6</b>gydF4y2Ba。表面轮廓图实验⟨H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub>⟩<egydF4y2Ba米>等值线</e米>(实线)的理论<我nline-formula id="inf15"> <math id="m24"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </math> </inline-formula><em>等值面</e米><b>(一)</b>,gydF4y2Ba实验⟨H<年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>⟩<egydF4y2Ba米>等值线</e米>(实线)的理论<我nline-formula id="inf16"> <math id="m25"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </math> </inline-formula><em>等值面</e米><b>(B)</b>ggydF4y2BaydF4y2Ba在飞机上,从Yacora计算,能量<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>(eV)与电子密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>[m<gydF4y2Ba年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>]。实验的不确定性<我nline-formula id="inf17"> <math id="m26"> <msub> <mrow> <mi> σ</米我></米row> <mrow> <mrow> <mo stretchy="false"> ⟨</米o> <mrow> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我><米o> ,</米o> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </mrow> <mo stretchy="false"> ⟩</米o> </mrow> </mrow> </msub> </math> </inline-formula>显示为虚线线(虚线),更好的insets的表现。两个图参考实验运行3 P<年代ub>射频</年代ub>=350W。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <p class="mb0">如果存在,应该吗<e米>独特的</e米>。换句话说,这相当于找到交叉点(<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>)实验等值线之间的平面H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub>和H<年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>。如果它存在,那么系统的解决方案<一个href="#e9">Eq。9</一个>存在,这提供了一个估计的<e米>平均</e米>电子密度和温度,沿着光谱视线。错误的估计计算传播的不确定性测量比率方程系统。然而,这不是一项容易的任务完成。除了解决这种不确定性的复杂程度分析,由于非线性的本质问题,缺乏分析函数描述<我nline-formula id="inf18"> <math id="m27"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </math> </inline-formula>和<我nline-formula id="inf19"> <math id="m28"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="script"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </math> </inline-formula>,确定电子密度和温度的不确定性<e米>δρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>δk</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>分析和数值困难。取得进步,我们面临的问题从不同的角度来看。特别是,因为它所示<一个href="#F7">图7 b</一个>,我们发现两者的上限和下限<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>和<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>从图形解决方案,经过领导的观察比不确定性理论表面,也就是说,<我nline-formula id="inf20"> <math id="m29"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo> ±</米o> <msub> <mrow> <mi> σ</米我></米row> <mrow> <mrow> <mo stretchy="false"> ⟨</米o> <mrow> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> α</米我><米我>β</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </mrow> <mo stretchy="false"> ⟩</米o> </mrow> </mrow> </msub> </math> </inline-formula>,<我nline-formula id="inf21"> <math id="m30"> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> <mo> ±</米o> <msub> <mrow> <mi> σ</米我></米row> <mrow> <mrow> <mo stretchy="false"> ⟨</米o> <mrow> <msub> <mrow> <mi mathvariant="normal"> H</米我></米row> <mrow> <mi> β</米我><米我>γ</gydF4y2Ba米我></米row> </msub> </mrow> <mo stretchy="false"> ⟩</米o> </mrow> </mrow> </msub> </math> </inline-formula>也,如所示<一个href="#F6">图6 a, B</一个>。这些结果值得进一步讨论。首先,电子密度和温度的范围发现仍然是line-convoluted平均数量,仍然遭受提到发射微分结构的等离子体温度和密度的测量(见2.3.1节),描绘<e米>全球</e米>而不是<e米>当地的</e米>等离子体参数。第二,line-ratio方法有几个不确定性由于光谱特性的相对强度,不能另外对待这项工作,需要绝对校准的仪器来提高标准数据的物理解释。建模结果的质量,依赖line-ratio诊断结果的准确性的方法,还依赖于存在的质量和横截面和CR率系数数据流程。因为它可以表现<一个href="#F7">图7</一个>,派生从OES测量等离子体参数通常受到小的不确定性的影响,特别是在低收入<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>区域(<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>≤10eV),相比那些属于高收入<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>范围内,误差更大(相对误差50%,请参阅<一个href="#T4">表4</一个>)。这可以部分解决的理论趋势比等值线(<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>)平面,为更高的价值<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>弯成一个quasi-flat曲线。因此,假设即使是很小的<e米>δρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,一个更大的<e米>δk</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>可以预期,因此一个大范围的交叉电子温度。相反,在低收入国家<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>范围内,小的不确定性<e米>δk</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>可能会导致一个更大的吗<e米>δρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>可能的交叉,从而在很大范围内密度。此外,看<一个href="#F8">图8 a, B</一个>其他重要特性对等离子体参数依赖于射频功率和中性的气体压力可以表现。一般来说,低压配置(1、4和5)显示最大的温度,而高压的主要电子温度降低。这种效应可以解释的更多的碰撞等离子体室在增加压力,使热化电子,因此提供的low-shifting EEDF高峰。另一方面,增加功率,有一个预期的增强<e米>T</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>(见例如,cfg。2,3)与电场强度成正比与微波功率增加。此外,电子密度的增加,更可能受到权力的结合,与压力有关的参数等<e米>回旋加速器电子数密度</e米>、中性气体密度在ECR区,提供和天然气流量在ECR区内,。这些都是非常敏感的传播发布的电磁功率微波等离子体和加热回旋电子。进一步的观察可以通过考虑提供射频频率调优和采用不同的磁约束的配置。通过增加微波频率从∼3.76 GHz (cfg。1 - 3∼6.78 GHz (cfg)。4 - 7),我们将密度截止近4因素,从1.76⋅10<年代up>17</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>5。71⋅10<gydF4y2Ba年代up>17</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>分别,这允许推高电子密度即使处理低射频权力。在大型射频权力排除一些情况下,电子密度估计稍微克服了截止(例如,cfg。3),其余病例不克服截止值。此外,轴向磁场的改变配置文件修改限制,然后影响电子的加热效率和等离子体稳定(<一个href="#B28">Mazzaglia et al ., 2018</一个>)。最后,在一些配置的探索中,我们利用少量的基于“增大化现实”技术的气体(1%)作为污染物和示踪剂,充分给通过2.2.1节中描述的RGA系统,目的使自洽cross-measurements H-lines和Ar-lines的密度,假设理论氢line-ratios仍比得上从这个混合物光谱的结果。Ar-lines以外的分析,这是本文失踪和仍在分析,可以初步推测可能的有利影响领导的基于“增大化现实”技术的组件在H<年代ub>2</gydF4y2Ba年代ub>气体缓冲。特别是,关于电子温度的降低cfg中观察到。7对cfg。6,可能由于物种(非共振相互作用<一个href="#B40">菲尔普斯,1992</一个>)(例如,电荷交换、气体混合效果(<一个href="#B2">Antaya 1989</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B10">1992年德劳内</一个>;<gydF4y2Ba一个href="#B45">Tarvainen et al ., 2005</一个>))。的确,H和Ar的碰撞很特殊,因为非常大的横截面H原子的激发在低能量下(<一个href="#B40">菲尔普斯,1992</一个>)。此外,气体混合有益的影响一直是讨论的ECR离子源社区,通过解释更轻和重的物种之间的能量交换,与较重的冷却(<e米>离子冷却</e米>机制(<一个href="#B45">Tarvainen et al ., 2005</一个>))。这将导致更好的约束较重的物种,而恶化,更轻的物种之一。在我们的示例中,mixing-driven deconfinement H原子可能导致损耗的水库兴奋H原子,这将变成一个减少发射谱线强度。这一事实似乎兼容所观察到的,因为它所示<一个href="#F2">图2 b, C</一个>看着H<年代ub><e米>α</egydF4y2Ba米></年代ub>线。然而,进一步的研究是必要的在电子测深仪的结论温度递减机制,利用绝对校准光谱,这肯定会阐明这些属性。最后,几个特征等离子体中,最有前途的设想不透明度测量等离子体参数的上下文中blue-KN喷出物阶段收集了在高频、高压情况下(cfg。6和7),电子温度接近一些电动车和密度适合《天体物理学的场景。</p><d我v class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图7</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g007.jpg" name="Figure7" target="_blank"><img id="F7" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g007.jpg"></a> <p><b>图7</b>gydF4y2Ba。<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba电子密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>[m<gydF4y2Ba年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>]-能量<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>与不确定性范围(±(eV)网格<e米>δρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,±<egydF4y2Ba米>δk</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>)在两个(<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>)。分属于同一实验的运行显示标记<一个href="#T2">表2</一个>并表示在传奇。<b>(B)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba典型的交叉实验线之间的比率,H<年代ub><e米>αβ</egydF4y2Ba米></年代ub>H<gydF4y2Ba年代ub><e米>βγ</egydF4y2Ba米></年代ub>(<egydF4y2Ba米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>,<egydF4y2Ba米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>)平面,如因<一个href="#F6">图6</一个>。相同的增加(减少)的比例进行各自的不确定性,情节冲(虚线)线。blob的插图显示十字架,代表中央值的估计和不确定性对电子密度和电子能量。数据是指实验运行3,f<年代ub>射频</年代ub>= 3.76 GHz,<egydF4y2Ba米>p</egydF4y2Ba米><年代ub>0</gydF4y2Ba年代ub>= 1<egydF4y2Ba米>E</egydF4y2Ba米>−03mbar,P<年代ub>射频</年代ub>=350W。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图8</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g008.jpg" name="Figure8" target="_blank"><img id="F8" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g008.jpg"></a> <p><b>图8</b>gydF4y2Ba。<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba平均密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>[m<gydF4y2Ba年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>)与P<年代ub>射频</年代ub>[W]所有为每个功率谱,包括不确定性非线性系统的范围从图形解决方案,如图所示<一个href="#F6">图6</一个>(阴影部分)。<b>(B)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba平均电子能量<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>(eV)与P<年代ub>射频</年代ub>对所有为每个功率谱,包括不确定性非线性系统的范围从图形解决方案,如图所示<一个href="#F6">图6</一个>(阴影部分)。不同的实验运行根据标记<一个href="#T2">表2</一个>和传说中所示。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <h3 class="pt0">3.2光学特性数值结果</gydF4y2Bah3> <p class="mb0">数值结果对等离子体透明度由使用FLYCHK氩等离子体的结构提出了自洽模拟和讨论。尽管没有数值数据可用等离子体条件下,可以适用于测量不透明,就像那些在高压和低功耗,可以把需要提供次稠密和低温等离子体,如3.1节所示,目前的主要目标是证明我们能够展开非均匀等离子体数据收集。后者为了得到可靠的结果的观察,我们需要测量:不透明。因此,根据2.3.1节中描述的数值工具我们有,它更容易从一个更高的能量等离子比实际需要。在<一个href="#T3">表3</一个>我们报告的密度和温度数值估计为每个roi考虑沿着视线。因为它可以表现,有逐渐增加的密度在朝着室的中心轴(ROI 4),预计在等离子粒团核心更密集,对于外部(晕)地区。相同的ROI是一个更高的温度比外部的ROI,然而小如果与周边国家相比,ROI 3和5,对应ECR层和电子加热区域最大化,因此他们的能量。由于较高的电子温度,不透明度的总量在能见度范围是非常低(<e米>κ</egydF4y2Ba米>< 10<gydF4y2Ba年代up>4</gydF4y2Ba年代up>厘米<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>),可以观察<一个href="#F9">图9</一个>。事实上,电子与数以百计的电动汽车的能量会影响更多的人口分布和原子水平行状态属于能源的转换,在软x射线发射范围内,从他们对这项工作的范围。人口密度较高的roi的影响<一个href="#F9">图9</一个>也强调,如预期最不透明的等离子体起源于内等离子粒团之间的地区的ECR层。此外,我们还探讨了影响等离子体外部黑体辐射场的透明度,所示的结果<一个href="#F9">图9 b, C</一个>,光子通量<我nline-formula id="inf22"> <math id="m31"> <mo> ∼</米o> <mn> 1</米n><米年代up><米row> <mn> 0</米n></米row> <mrow> <mn> 25</米n></米row> </msup> </math> </inline-formula>年代<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−2</gydF4y2Ba年代up>,<gydF4y2Ba我nline-formula id="inf23"> <math id="m32"> <mo> ∼</米o> <mn> 1</米n><米年代up><米row> <mn> 0</米n></米row> <mrow> <mn> 32</米n></米row> </msup> </math> </inline-formula>年代<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−2</gydF4y2Ba年代up>,分别。一个重要的效应可以表现的镇定等离子透明度所示<一个href="#F9">图9</一个>(即。,与out any external radiation field), especially in the case of the largest photon flux affecting the plasma source - see<一个href="#F9">图9 c</一个>。在这里,不透明度降低1 - 2订单的大小(<e米>κ</egydF4y2Ba米>< 10<gydF4y2Ba年代up>5</gydF4y2Ba年代up>厘米<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>)。这种现象可以解释为radiation-driven进步能源水平较低的人口减少的机制对于给定原子跃迁线,从而减少<e米>N</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>ℓ</egydF4y2Ba米></年代ub>和趋于平衡后者相应的上层人口密度,<e米>N</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>u</egydF4y2Ba米></年代ub>,因此<一个href="#e3">情商。</一个>将系统在零的极限不透明度(即。,tr一个n年代p一个rentplasma) upon increasing the radiation field intensity. An analysis of the occupation number of energy levels, as resulting from FLYCHK calculations, has confirmed this hypothesis. We have extended calculations of synthetic opacity to further study the impact of external black-body radiations on the latter, for gaseous as well as for metallic species of interest for the KN studies. In doing this, we have considered measured electron density and temperature from OES, in particular studying, the case of plasma from cfg. 7 at P<年代ub><e米>射频</e米></年代ub>= 120W,忽视了等离子体分层问题。输入等离子体参数被认为是估计的<一个href="#T4">表4</一个>。我们开始通过研究气体情况下(Ar),为不透明的贡献所示结果<一个href="#F10">图10</一个>。因为它是可能的观察<一个href="#F10">图10</一个>在该温度下,数值不透明度非常大(<e米>κ</egydF4y2Ba米>≲1厘米<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>)如果与所示结果<一个href="#F9">图9</一个>,效果显然只由于较低的温度。的确,等离子体温度较高,透明度如预期在很大程度上减少吸收能量转移的过渡线由更多的高能电子,所示<一个href="#F10">图10 b</一个>,也改变了预期对波长的依赖。越来越多的辐射场强度中所示类似<一个href="#F9">图9</一个>影响透明度方面,很快滴下来的几个数量级。看着金属物种,我们执行相同的计算氩等离子体,但是考虑到金属等离子体的硒、锶、锆、铌、最青睐的元素进行实验测量。结果所示<一个href="#F11">图11</一个>上面一行,低温和高温(底部行)情况下所示。所有的self-emitting金属等离子体(没有外部光子通量)非常不透明,<e米>κ</egydF4y2Ba米>∼10<gydF4y2Ba年代up>3</gydF4y2Ba年代up>厘米<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>。包括辐射场,略影响这些数字,除非一个光子通量高的来源(<我nline-formula id="inf24"> <math id="m33"> <mo> ∼</米o> <mn> 1</米n><米年代up><米row> <mn> 0</米n></米row> <mrow> <mn> 32</米n></米row> </msup> </math> </inline-formula>年代<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−2</gydF4y2Ba年代up>等),这将减少值。氩等离子体的类似结果,通过增加电子温度、透明度降低几个数量级。这不是铌不透明的情况下,这似乎是增强在热等离子体的情况下,可能是因为越来越复杂的电子壳。最后,数值研究了特殊改性的等离子体透明度由结构化ECR等离子体提供的数值预测后者,因此对氩原子数据库转换,可以支撑未来的实验测量气态等离子体。进一步的调查,扩展方法给予额外输入FLYCHK为更精确的计算,例如,ECR电荷状态分布期望对于金属/气体等离子体,这下数值研究开发(<一个href="#B32">Mishra et al ., 2020</一个>),会产生输出更紧来实现真实场景实验。因此,获得的光学特性的等离子体将有助于deconvolving分层排放,否则反问题只是部分解码的技术,而且还患有残余大的不确定性。最后,数值模拟实验研究了等离子体条件下的不透明度,和接近blue-KN喷出物参数,可以支持未来传输光谱光源特性的尺寸测量,找到一个好的平衡通过等离子体源和它的透明度。</p><d我v class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 表3</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t003.jpg" name="Table3" target="_blank"><img id="T3" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t003.jpg"></a> <p><b>表3</b>gydF4y2Ba。等离子体参数,<e米>电子密度ρ</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>[m<gydF4y2Ba年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>),和能源<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>(eV),估计从数值模拟沿纵向等离子体室的z轴,在minimum-B-field氩等离子体局限,持续12.84 GHz的频率和微波功率30 W。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图9</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g009.jpg" name="Figure9" target="_blank"><img id="F9" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g009.jpg"></a> <p><b>图9</b>gydF4y2Ba。数值不透明度<e米>κ</egydF4y2Ba米>(<egydF4y2Ba米>λ</egydF4y2Ba米>(厘米)<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>](对数尺度)对氩等离子体的范围,作为FLYCHK NLTE CR计算带来的,<b>(gydF4y2Ba一)</b><e米>未受到扰乱的</e米>年代elf-emitting等离子体,等离子体外部摄动的黑体辐射场(erg m<年代up>−2</gydF4y2Ba年代up>年代<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>赫兹<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>在8000 K),与小<b>(B)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba和更大的<b>(C)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba强度。不透明度波长所示<e米>λ</egydF4y2Ba米>(n米)- n。ROI(电子密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>[m<gydF4y2Ba年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>)飞机。ROI n .标签上增加从消极到积极的z轴位置沿纵向z轴的数值模拟等离子体,所述2.3.1节所示<一个href="#F3">图3</一个>。ECR层(blue-dashed行)所示。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 表4</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t004.jpg" name="Table4" target="_blank"><img id="T4" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-t004.jpg"></a> <p><b>表4</b>gydF4y2Ba。等离子体参数(<e米>电子密度ρ</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>[m<gydF4y2Ba年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>),和能源<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>(eV)),估计从海洋能测量不同的实验配置,用<e米>磁场</e米>(注,中期,和提取线圈极化电流)(<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba:240,0,180;<b>(b)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba:448,45,350;<b>(c)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba:410−80 A, 345),<e米>射频频率</e米>(<egydF4y2Ba米>f</egydF4y2Ba米><年代ub>射频</年代ub>(GHz)),<e米>气体压力p</e米><年代ub>0</gydF4y2Ba年代ub>[mb一个r],<e米>射频功率P</e米><年代ub>射频</年代ub>[W]。Gradient-color(红白蓝)提供能量(温度)梯度(适应症<我米g年代tyle="float: none;margin-bottom:0pt;margin-right:0pt" src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-2022-931744-fx2.jpg" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">热,<我米g年代tyle="float: none;margin-bottom:0pt;margin-right:0pt" src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-2022-931744-fx3.jpg" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba">很多配置探讨冷)。气体混合物情况下表中明确报道。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图10</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g010.jpg" name="Figure10" target="_blank"><img id="F10" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g010.jpg"></a> <p><b>图10</b>gydF4y2Ba。数值不透明度<e米>κ</egydF4y2Ba米>(<egydF4y2Ba米>λ</egydF4y2Ba米>(厘米)<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>](对数尺度)对氩等离子体的范围,作为FLYCHK NLTE CR带来的计算,在电子密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>= 1。4⋅10<gydF4y2Ba年代up>17</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>和能源的<b>(gydF4y2Ba一)</b><e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>= 2.43电动汽车<b>(B)</b><eggydF4y2BaydF4y2Ba米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>= 7.88电动汽车。不透明度波长所示<e米>λ</egydF4y2Ba米>(n米),外部辐射光子通量<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−2</gydF4y2Ba年代up>飞机。等离子体参数<b>(gydF4y2Ba一)</b>gydF4y2Ba从所选数据从cfg。7,在P<年代ub><e米>射频</e米></年代ub>= 120W(见<一个href="#T4">表4</一个>),而<b>(B)</b>gggydF4y2BaydF4y2BaydF4y2Ba一直保持着平等和能量密度增加。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <div class="Imageheaders"> 图11</d我v> <div class="FigureDesc"> <a href="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g011.jpg" name="Figure11" target="_blank"><img id="F11" alt="www.雷竞技rebatfrontiersin.orggydF4y2Ba" class="lazy" data-src="//www.thespel.com/files/Articles/931744/fspas-09-931744-HTML/image_m/fspas-09-931744-g011.jpg"></a> <p><b>图11</b>gydF4y2Ba。数值不透明度<e米>κ</egydF4y2Ba米>(<egydF4y2Ba米>λ</egydF4y2Ba米>(厘米)<年代up>2</gydF4y2Ba年代up>g<gydF4y2Ba年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>](对数尺度)的金属等离子体VIS范围,作为FLYCHK NLTE CR带来的计算,<b>(一个,E)</b>ggydF4y2BaydF4y2Ba硒(Se),<b>(B,gydF4y2BaF)</b>gydF4y2Ba锶(Sr),<b>(gydF4y2BaC、G)</b>gydF4y2Ba锆(Zr),<b>(HgydF4y2BaD)</b>gydF4y2Ba铌(Nb),电子密度<e米>ρ</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>e</egydF4y2Ba米></年代ub>= 1。4⋅10<gydF4y2Ba年代up>17</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−3</gydF4y2Ba年代up>和能源<e米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>=2。43电动汽车<b>(gydF4y2Ba模拟)</b>,<eggydF4y2BaydF4y2Ba米>k</egydF4y2Ba米><年代ub><e米>B</egydF4y2Ba米></年代ub><e米>T</e米><年代ub>e</gydF4y2Ba年代ub>=7。88电动汽车<b>(gydF4y2Ba情况)</b>gydF4y2Ba。不透明度波长所示<e米>λ</egydF4y2Ba米>(n米),外部辐射光子通量<年代up>−1</gydF4y2Ba年代up>米<年代up>−2</gydF4y2Ba年代up>飞机。</p></d我v> <div class="clear"></div> <div class="DottedLine"></div> <a id="h5" name="h5"></a> <h2>4结论</gydF4y2Bah2> <p class="mb15">在这项工作中,我们已经报道了第一个实验尝试繁殖kilonovae喷出物等离子体条件下,进行灵活的等离子体在INFN-LNS陷阱。kilonovae信号多信使天文学起着根本性的作用,进入一个复杂的GW-detecting网络和提供宝贵的信息丰中子合并后企业的组成和动态等离子喷出物。喷出物透明度很大程度上影响kilonovae研究中,与顺向高度要求实验努力使进展kilonovae透明度特征。这部小说迄今为止进行工作<e米>次稠密</e米>和<e米>低温</e米>米一个gneto-plasmas打开首开先河的路线在实验室等离子体的透明度测量金属等离子体物种相关的kilonovae光变曲线研究,预见在潘多拉项目。等离子体参数测量提供了健全的依据早期kilonovae条件下再现性和基准测试等离子体诊断的效率。数值一直也在努力支持未来不透明度测量,通过查看radiation-plasma物质交互框架的高度非均匀和各向异性磁约束ECR等离子体。协同使用光谱测量和数值工具允许给一些提示典型光源是采用透射光谱测量,设计未来的不透明度测量的光<e米>r</egydF4y2Ba米>动线元素等离子体kilonovae的有趣的研究。实验获得的电子密度和温度对高压和高频ECR等离子体中最有前途的探索实验的整体配置,鼓励扩大实验特征在更大的压力,为了进一步降低平均电子温度,因此blue-kilonovae阶段更好的繁殖条件。使用氩污染物看起来有前途的,有两个原因:首先,一个明显的有益的影响在这些等离子体温度调节器,这需要进一步调查;第二,理论line-ratios氩线转换将允许在测验产生的等离子体参数估计氢光谱分析,从而提供更健壮的结果。另一方面,数值结果强调了影响等离子体透明度由分层的等离子体参数的空间,与复杂的重要后果线沿着光谱发射探测视距。此外,研究外部辐射作用于等离子体源的影响光学可见显示特殊效果的优化等离子体透明度,因此涉及的原子水平的人口,依赖于电子壳层配置和等离子体温度。进一步的数值调查计划,执行CR计算扩展到三维ECR等离子体的性质,包括spatial-dependent电荷状态停留时间分布和离子由于磁约束,不考虑FLYCHK代码套件。下一步实验计划执行的透明度测量气体和金属等离子体源基于等离子体陷阱配置报告了这项工作。</p><一个我d="h6" name="h6"></a> <h2>数据可用性声明</gydF4y2Bah2> <p class="mb15">最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/补充材料;进一步询问可以针对相应的作者。</p><一个我d="h7" name="h7"></a> <h2>作者的贡献</gydF4y2Bah2> <p class="mb0">概念化:美联社,DM SC,毫升,美联社,DV。数值模拟:美联社,MB,通用电气、BM和AG)。实验数据:据美联社,通用电气,MB,毫米,BM, SM, DM通用,女朋友,嗯,DS,和GT。数据分析:据美联社,MB,通用电气,毫米,DM和BM。资金收购:DM和DS。原创作品草案:美联社写作——审查和编辑:美联社,DM, SC, DV, AG), RS,通用电气,MB, BM,毫升,美联社。所有作者已阅读及同意发布版本的手稿。</p><一个我d="h8" name="h8"></a> <h2>确认</gydF4y2Bah2> <p class="mb03">作者要感谢支持通过项目INFN潘多拉Gr3由第三Nat。科学。通讯,整个潘多拉协作。DV承认金融支持German-Israeli基金会(GIF。i - 1500 - 303.7/2019)。</p><一个我d="h9" name="h9"></a> <h2>的利益冲突</gydF4y2Bah2> <p class="mb0">作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。</p><一个我d="h10" name="h10"></a> <h2>出版商的注意</gydF4y2Bah2> <p class="mb15">本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或那些出版商编辑和评论员。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。</p><一个我d="h11" name="h11"></a> <h2>引用</gydF4y2Bah2> <div class="References"> <p class="ReferencesCopy1"><a name="B1" id="B1"></a>雅培,b P。雅培,R。,一个bbott, T. 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