Кинетика высвечивания атомов водорода в пристеночной плазме итэр



Дата08.05.2016
Размер18.6 Kb.

XL Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2013 г.



КИНЕТИКА ВЫСВЕЧИВАНИЯ АТОМОВ ВОДОРОДА В ПРИСТЕНОЧНОЙ ПЛАЗМЕ ИТЭР


М.Б. Кадомцев, В.С. Лисица, В.С. Неверов, В.А. Шурыгин

ИФТ НИЦ «Курчатовский Институт», Москва, Россия

Рассмотрено заселение возбужденных состояний атомарного водорода, ответственных за высвечивание бальмеровских линий в пристеночной плазме ИТЭР. Проникновение нейтралов в плазму со стенки рассчитывается в рамках баллистической модели, в которой убыль плотности нейтралов обусловлена двумя основными процессами: ионизацией при столкновениях с электронами и перезарядкой на ионах плазмы. При этом перезарядка происходит из основного состояния, так что баллистическая модель дает концентрацию нейтралов в основном состоянии. Для расчетов светимости необходимо определить заселенности возбужденных состояний нейтралов, т.е. для бальмеровских линий – заселенности водородных уровней n=3 (бальмер-альфа) и n=4 (бальмер-бета). Расчеты заселенностей возбужденных атомных состояний в рамках стандартной радиационно-столкновительной модели не учитывают возможности изменения заселенностей вследствие перезарядки атома в возбужденном состоянии на окружающих ионах плазмы. Перезарядка из возбужденных состояний резко (пропорционально n4) возрастает с увеличением главного квантового числа возбужденного уровня. Таким образом, возбужденный атом может высвечивать кванты по двум каналам: из состояний исходного атома, с функцией распределения по скоростям, определяемой результатами баллистической модели, и из состояний, перезарядившихся на ионах плазмы с функцией распределения, отвечающей локальной максвелловской температурой ионов в данной точке. Заселение состояний исходных атомов определяется электронным возбуждением, тогда как заселение состояний перезарядившихся атомов – скоростями перезарядки исходных возбужденных атомов в возбужденном состоянии на ионах плазмы. Таким образом, кинетическая модель высвечивания возбужденных атомов включает в себя расчеты заселения первичных атомов электронным возбуждением и расчеты заселения вторичных (перезарядившихся) атомов перезарядкой на первичных нейтралах. Такие расчеты проведены в различных приближениях: в рамках корональной модели, в рамках аналитической радиационно-столкновительной модели и численной радиационно-столкновительной модели. Приведены спектры излучения бальмеровских линий с учетом двух указанных каналов высвечивания атомных состояний.



Работа поддержана Госкорпорацией Росатом.






База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница