Diagnostic spectroscopique en densité électronique d’un plasma photoionisé

Abstract

Au cours de ce travail, nous avons étudié la sensibilité en densité d’électrons du rapport d’intensité de trois raies émises dans le domaine des rayons X par des ions héliumoïdes multichargés présents dans des plasmas photoionisés. Le but de cette étude est son application future aux diagnostics en densité d’électrons de cer- tains milieux existant dans des noyaux actifs de galaxies. Comme ions héliumoïdes (He-like) multichargés, nous avons choisi d’oxygène O6+. Les trois raies qui ont été considérées sont, d’une part la raie interdite z (1s2s3S1 ! 1s2 1S0), et d’autre part les raies d’intercombinaison x, y (1s2p 3P2,1 ! 1s2 1S0, respectivement). Ces raies peuvent être très intenses pour tous les types de plasmas, "purement photoionisés" ou "partiellement photoionisés", ceci dans un certain domaine assez large de densité et de température électroniques. Pour cela, nous avons calculé le rapport d’intensité R(ne) = z/(x + y) en deux cas qui sont les suivantes : 1. Plasmas purement photoionisés : Nous avons pris en compte les principaux processus atomiques de peuplement des niveaux supérieurs des trois raies. Parmi ces processus, il y a les recombi- naisons radiative et diélectronique à partir des ions hydrogénoïdes (H-like) qui dominant de peuplement des niveaux excités aux basses températures électro- nique. Il y a lieu aussi de tenir compte du processus d’excitation collisionnelle à partir du niveau métastable 2 3S1 vers les niveaux voisins 2 3P0,1,2, qui nécessite des énergies faibles des électrons de collision. 2. Plasmas partiellement photoionisés (hybrides) : Nos calculs ont été étendus au cas des plasmas mixtes (hybrides) caractérisés par des températures assez élevées, pour lesquels le processus d’excitation des ions par impact d’électrons à partir de leur niveau fondamental 1s2 contribue de façon significative à l’intensité des raies. Les populations des niveaux supérieurs des raies ont été évaluées dans le cadre du modèle collisionnel-radiatif. Mentionnons que nous avons sélectionné dans la litté- rature les meilleures données atomiques qui sont nécessaires au calcul du rapport R(ne).