Calcul de l’opérateur de collisions dans un plasma en présence d’un champ magnétique

Abstract

تحتوي أشكال الخطوط الطيفية في البلازما على معلومات حول المقادير الفيزيائية للبلازما ويمكن استخدامها كأداة تشخيصية. لقد حصلنا على عبارة نظرية لعامل التصادمات الإلكترونية في البلازما في وجود مجال مغناطيسي خارجي. استخدمنا النظرية شبه الكلاسيكية وتقريب التصادمات، والتي تصف التفاعل بين الأنظمة المشعة (أشباه الهيدروجين) وإلكترونات البلازما. قمنا بحساب سعة عامل التصادم لبعض الأيونات الشبيهة بالهيدروجين مثل و و وو في مجال كثافة عالية تتراوح بين و وفي درجات حرارة عالية تصل إلى 100 إلكترون فولت، وفي مجال مغناطيسي شديد يتراوح بين 100 تسلا و10000 تسلا. النتائج التي حصلنا عليها كانت ملحوظة. قمنا بتطبيق نتائجنا على خط ليمان-ألفا، وأظهرت المقارنة مع البيانات التجريبية وبعض النتائج النظرية توافقًا جيدًا. بعد ذلك، قمنا أيضًا بحساب مساهمة الأيونات على الأيون المشع في وجود مجال مغناطيسي، والذي يتم التعامل معه كمجال كهربائي شبه ساكن. ومع ذلك، فإن هذا المجال الكهربائي يظهر توزيعات، وتكاملها يسمح بحساب الخطوط الطيفية

Les profils des raies spectrales dans les plasmas contiennent des informations sur les paramètres du plasma et peuvent être utilisés comme outil de diagnostic. Nous avons obtenu une expression théorique de l'opérateur des collisions électroniques du plasma en présence d'un champ magnétique externe. Nous avons utilisé la théorie semi-classique et l'approximation d’impacts, qui décrivent l'interaction entre les systèmes émetteurs (des ions hydrogénoïdes) et les électrons du plasma. Nous avons calculé l'amplitude de l'opérateur de collision pour certains ions hydrogénoïdes tels que , , , et pour des intervalles de densité élevée entre et , et à des températures élevées de 100 eV, dans un champ magnétique très intense allant de 100 T à 10000 T. Les résultats qui nous avons obtenu sont remarquables. Nous avons appliqué nos résultats à la raie Lyman-α, et la comparaison avec les données expérimentales et certains résultats théoriques montre un bon accord. Par la suite, nous avons également calculé la contribution des ions sur l’ion émetteur en présence d’un champ magnétique, qui est traité comme un microchamp quasi-statique. Cependant, ce microchamp présent des distributions, et leurs intégrations permettent de calculer les profils des raies spectrales

The spectral lines shapes in plasmas contain information about the plasma parameters and can be used as a diagnostic tool. We have derived a theoretical expression for the electron collision operator of the plasma in the presence of an external magnetic field. We used semi-classical theory and the impact approximation, which describe the interaction between the emitting systems (hydrogen ions like) and the plasma electrons. We calculated the amplitude of the collision operator for some hydrogen ions like such as , , , and for high-density ranges between and , and at high temperatures of 100 eV, in a very intense magnetic field ranging from 100 T to 10000 T. The results we obtained are remarkable. We applied our results to the Lyman-alpha line, and the comparison with experimental data and some theoretical results shows good agreement. Subsequently, we also calculated the contribution of ions to the emitting ion in the presence of a magnetic field, which is treated as a quasi-static electric microfield. However, this electric microfield exhibits distributions, and their integration allows for the calculation of spectral line profiles