حساب مؤثر التصادم الإلكتروني في البلازما: تطبيق على أشباه الهيدروجين

Abstract

في نظرية فيزياء البلازما، هناك العديد من النماذج التي تعطي طاقات الكمون في كل موضع في البلازما. من بين هذه النماذج: طاقة كمون كولومب، طاقة كمون داتش، طاقة كمون داتش المحجب و طاقة كمون داتش الفعال. نفترض أن طاقة التفاعل للإلـكترون الحر في البلازما موافقة لطاقة الكمون، نقدم لكل تفاعل عبارة سعة مؤثر التصادم الإلـكتروني في إطار تقريب الصدم ، جميع التفاعلات )باستثناء تفاعل كولومب الذي هو التفاعل المثالي(، نأخذ في الاعتبار الفعل الكمومي على مسافة قصيرة. ونحسب سعة مؤثر التصادم الإلـكتروني )لأيون الليثيوم شبيه الهيروجين، ولأيونات أخرى أشباه )لأيون الليثيوم شبيه αالهيدروجين ( بإهمال البنية الدقيقة. طبقنا سعة مؤثر التصادم الإلـكتروني على الخط الطيفي ليمان- الهيدروجين( وتبين أن الخط الطيفي يعطي فكرة عن نوع التفاعلات التي تحدث بين الجسيمات المشحونة في البلازم

In the theory of plasma physics, there are many models that give potential energies in all points of the plasma. We shall consider among these models : Coulomb potential energy, Deutsch potential energy, screened Deutsch potential energy and the effective Deutsch potential energy. Assuming the interaction energy of a free electron with the plasma to be one of the corresponding potential energy, we present for each interaction, an expression of the electron collision operator amplitude in the framework of the impact approximation. All interactions (except the Coulomb interaction that is ideal), we take into account the quantum effects at short distance. The obtained amplitude collision operators are computed (for Hydrogenlike of Lithium ion, and other hydrogenlike ions) without taking into account the fine structure. We applied them to the spectral line for Lyman-α(Hydrogenlike of Lithium ion) showing that the spectral line can be used to get an idea about the interactions governing between the charged particles in plasma.

Dans la théorie de la physique des plasmas, il existe de nombreux modèles qui donnent les énergies potentielles dans tous les points du plasma. Nous allons considérer parmi ces modèles : l’énergie potentielle de Coulomb, l’énergie potentielle de Deutsch, l’énergie potentielle de Deutsch écranté et l’énergie potentielle de Deutsch effectif. En supposant que l’énergie d’interaction d’un électron libre dans le plasma correspondante soit à une des énergies potentielles , nous présentons pour chaque interaction, une expression de l’amplitude de l’opérateur de collision électronique dans le cadre de l’approximation d’impact. Toutes les interactions (sauf l’interaction Coulomb qui est idéale), prennent en compte des effets quantiques à courte distance. L’amplitude de l’opérateur de collision obtenu est calculée (lithium-Hydrogénoïde, et d’autres ions hydrogé- noïdes) sans tenir compte de la structure fine. Nous l’avons appliqué à la raie spectrale Lyman-α(lithium-Hydrogénoïde) et nous avons montré que le profil de raie peut être utilisé pour avoir une idée sur les interactions entre les particules chargées dans un plasma