Effets d'électrons suprathermiques directifs sur le diagnostic en température de plasmas chauds basé sur le rapport d'intensité des raies d'émission d'ions héliumoïdes

Abstract

Nous avons étudié théoriquement comment la présence d’une faible proportion d’électrons énergétiques mélangés avec des électrons Maxwelliens dans un plasma chaud influe sur la dépendance en température du rapport d’intensité G = (x + y + z )/w des raies triplets d’intercombinaison (x, y) et interdite (z ) et de la raie singulet de résonance (w) émises par les ions héliumoïdes (He-like) de néon. En modélisant la fonction de distribution des électrons en tant que combinaison d’une composante isotrope Maxwellienne et d’une composante du faisceau monoénergétique, des calculs détaillés du rapport d’intensité G du néon héliumoïde Ne 8+ ont été développés pour des températures T e de la composante Maxwellienne et des énergies cinétiques e 0 de la composante du faisceau dans les intervalles de 10 6 − 10 7 K et 1.5 − 25 keV, respectivement. Un modèle collisionnel-radiatif a été appliqué pour déterminer les populations des sous-niveaux magnétiques supérieurs des quatre raies impliquées dans le rapport G à une densité d’électrons en dessous de 10 13 cm −3 . Les excitations à partir du niveau fondamental 1s 2 1 S 0 et des sous-niveaux magnétiques du niveau métastable 1s2s 3 S 1 vers les sous-niveaux magnétiques issus des configurations 1snl (n = 2 − 4) ainsi que l’ionisation de couche interne de l’ion lithiumoïde (Li-like) dans son niveau fondamental ont été pris en compte comme processus atomiques de peuplement des états de l’ion Ne 8+ . Toutes les données atomiques de base, incluant les probabilités de transition radiative, les forces de collision pour l’excitation et les sections efficaces d’ionisation, ont été calculées à l’aide de Flexible Atomic Code (FAC) qui est approprié dans le cas considéré d’ions fortement chargés. On constate que la contribution d’une fraction de 5% de la composante du faisceau peut réduire le rapport G par un facteur de 30 à T e = 10 6 K et par 2.4 à T e = 3 × 10 6 K. Nos calculs indiquent également que l’effet de directivité de la composante du faisceau sur G est négligeable pour e 0 au dessus de ∼ 10 keV et que pour une valeur de T e donnée, G est pratiquement insensible aux variations de e 0 au dessus de ∼ 7 keV