Laboratory spectroscopy of silicon plasmas photoionized by mimic astrophysical compact objects
Laboratory spectroscopy of silicon plasmas photoionized by mimic astrophysical compact objects
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模拟天体物理致密天体光离子化硅等离子体的实验室光谱
DOI：
10.1088/0741-3335/51/12/124032
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发表时间：
2009-11
影响因子：
2.2
通讯作者：
Tanabe, M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Takabe, H.;Fujioka, S.;Yamamoto, N.;Rhee, Y-J;Li, Y.;Wang, S.;Nakabayashi, Y.;Zhang, Y.;Lee, Y-W;Han, J-M;Zhong, J.;Zhang, J.;Wang, F.;Nishimura, H.;Salzmann, D.;Kwon, D-H;Fujiwara, T.;Dong, Q.;Zhao, G.;Tanabe, M.
在天体物理学中，当低温气体/等离子体沐浴在强辐射场中时，就会遇到光致电离等离子体。观测到了天鹅座X-3和船帆座X-1等双星系统的吸积云在几千电子伏光谱范围内的X射线线发射，在这些双星系统中，来自致密物体(中子星、黑洞或白矮星)的高强度X射线连续体照射着寒冷和稀薄的云。X射线连续感生线发射精确地描述了吸积云，但对这种光致电离等离子体模型的实验验证还很少。在这里，我们报告了在实验室中使用高功率激光在特征良好的条件下产生光致电离等离子体的过程。利用激光驱动内爆产生了温度为500 eV的黑体辐射体，对应于致密物体。新出现的X射线照射低密度(Ne<；1020 cm−3)和低温(Te<；30 eV)硅等离子体。在远离平衡条件的1.8keV-1.9keV的 光谱范围内，观察到了热冷硅等离子体中类锂和类氦硅离子的谱线发射。这一结果揭示了实验室中光致电离等离子体的产生。原子动力学计算暗示了由入射硬X射线直接进行K壳层光电离的重要性。
Photoionized plasmas are encountered in astrophysics wherever low-temperature gas/plasma is bathed in a strong radiation field. X-ray line emissions in the several kiloelectronvolts spectral range were observed from accreting clouds of binary systems, such as CYGNUS X-3 and VELA X-1, in which high-intensity x-ray continua from compact objects (neutron stars, black holes or white dwarfs) irradiate the cold and rarefied clouds. X-ray continuum-induced line emission accurately describes the accreting clouds, but experimental verification of this photoionized plasma model is scarce. Here we report the generation of photoionized plasmas in the laboratory under well-characterized conditions using a high-power laser. A blackbody radiator at a temperature of 500 eV, corresponding to a compact object, was created by means of a laser-driven implosion. The emerging x-rays irradiate a low-density (ne < 1020 cm−3) and low-temperature (Te < 30 eV) silicon plasma. Line emissions from lithium- and helium-like silicon ions were observed from a thermally cold silicon plasma in the 1.8–1.9 keV spectral region, far from equilibrium conditions. This result reveals the laboratory generation of a photoionizing plasma. Atomic kinetic calculations imply the importance of direct K-shell photoionization by incoming hard x-rays.
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DOI：
10.1088/0953-4075/31/9/024
发表时间：
1998-05
期刊：
Journal of Physics B
影响因子：
--
作者：
S. Rose
通讯作者：
S. Rose
DOI：
10.1086/310217
发表时间：
1996-09
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
D. Liedahl;F. Paerels
通讯作者：
D. Liedahl;F. Paerels
实验室中的 X 射线天文学，利用激光驱动内爆产生的微型致密物体
影响因子：
19.6
作者：
Fujioka, Shinsuke;Takabe, Hideaki;Mima, Kunioki
通讯作者：
Mima, Kunioki
DOI：
10.1063/1.2946923
发表时间：
2008-04
期刊：
Bulletin of the American Physical Society
影响因子：
--
作者：
Feilu Wang;S. Fujioka;H. Nishimura;D. Kato;Yu-Tong Li;Gang Zhao;Jie Zhang;H. Takabe
通讯作者：
Feilu Wang;S. Fujioka;H. Nishimura;D. Kato;Yu-Tong Li;Gang Zhao;Jie Zhang;H. Takabe
DOI：
10.5860/choice.26-6270
发表时间：
1989
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
D. Osterbrock;G. Ferland
通讯作者：
D. Osterbrock;G. Ferland