RAPPORT D’INTENSITE DES RAIES DE RESONANCE ET D’INTERCOMBINAISON EMISES PAR LES IONS Si12+ DANS DES PLASMAS CHAUDS DE HAUTES DENSITES

Abstract

Les raies d'émission des ions fortement chargés à deux électrons sont fréquemment observées dans les spectres X des plasmas de hautes températures de laboratoire et d'astrophysique. Nous nous sommes intéressés dans ce travail aux raies de résonance w (1s2p 1P1→1s2 1S0) et d'intercombinaison y (1s2p 3P1→1s2 1S0) émises par les ions silicium Si12+ dans un plasma chaud et relativement dense. Précisément, nous avons effectué des calculs poussés sur la dépendance en densité d’électrons Ne du rapport α = Iw/ Iy de l’intensité de w sur celle de y dans un large domaine compris entre 1018 et 1023 cm−3. Diverses valeurs de la température électronique du plasma émissif, entre 106 et 8×106 K, on été considérées. Pour cela, nous avons déterminé les populations des niveaux supérieurs des deux raies w et y en appliquant un modèle collisionnel- radiatif incluant dans un premier temps les 7 premiers niveaux de l’ion Si12+ (à savoir 1s2 1S0, 1s2s 3S1, 1s2p 3P0,1,2, 1s2s 1S0 et 1s2p 1P1), puis en rajoutant les dix niveaux plus excités associés aux configurations 1s3l. Nous avons tenté d’utiliser les meilleures données atomiques concernant les probabilités de transition radiative ainsi que les coefficients de taux d'excitation collisionnelle, soit disponibles dans la littérature soit évaluées par nous-mêmes en exploitant en-ligne des codes de calcul grâce au site web www-amdis.iaea.org. Nous avons retrouvé le caractère fortement sensible du rapport d’intensité α relatif à la densité Ne puisque nos résultats indiquent que pour la température de 4×106 K, par exemple, α augmente de la valeur 1,7 à 258 lorsque Ne croit de 1018 à 1023 cm−3. Les résultats de nos calculs de la dépendance du rapport α en Ne peuvent être appliqués à des plasmas produits par laser en vue de leur diagnostic en densité.