Study of non-LTE photoionized plasma generated by laser-produced keV blackbody radiator

激光产生keV黑体辐射器产生的非LTE光离子化等离子体的研究

• 批准号: 21684034
• 负责人: FUJIOKA Shinsuke
• 金额: $ 17.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21684034/
• 关键词: 光電離プラズマ; 黒体放射光源; 高出力レーザー; レーザー生成プラズマ; 実験室宇宙物理; X線天文学; プラズマ; 光電離; 実験室天文学; X線; 黒体光源; 非熱平衡; レーザー爆縮; コンパクト天体

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 keV 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 wellcharacterized 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. Atomic kinetic calculations imply the importance of direct K-shell photoionization by incoming hard x-rays.

在天体物理学中，只要低温气体/等离子体沐浴在强辐射场中，就会遇到光电离等离子体。从CYGNUS X-3和VELA X-1等双星系统的吸积云中观测到了几keV光谱范围内的X射线线发射，其中来自致密物体（中子星、黑洞或白色矮星）的高强度X射线连续体照射冷的稀薄云。X射线连续诱导线发射准确地描述了吸积云，但这种光电离等离子体模型的实验验证是稀缺的。在这里，我们报告的光电离等离子体的产生在实验室条件下使用高功率激光。一个黑体辐射器在500 eV的温度下，对应于一个紧凑的对象，通过激光驱动的内爆。原子动力学计算意味着直接K壳层光电离的重要性，由传入的硬X射线。

项目成果

Laboratory generation and spectroscopy of photoionized plasma relevant to x-ray astronomy

与 X 射线天文学相关的光离子化等离子体的实验室生成和光谱学

• 发表时间: 2009
• 作者: 藤岡慎介、山本則正、D.Saltmann;F.Wang;Y.Li;他
• 通讯作者: 他

X-ray astronomy in the laboratory with a miniature compact object produced by laser-driven implosion

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

• DOI: 10.1038/nphys1402
• 发表时间: 2009-11-01
• 期刊: NATURE PHYSICS
• 影响因子: 19.6
• 作者: Fujioka, Shinsuke;Takabe, Hideaki;Mima, Kunioki
• 通讯作者: Mima, Kunioki

レーザー爆縮法によるkeV黒体放射場の形成と天体模擬光電離プラズマの生成

激光内爆法形成keV黑体辐射场并产生模拟天体光离子化等离子体

• 发表时间: 2010
• 期刊: プラズマ核融合学会誌
• 作者: 山本則正;藤岡慎介;西村博明;SALZMANN David W.;WANG Feilu;LI Yutong;WANG Shoujun;ZHANG Yi;RHEE Yong-Joo;LEE Yong-Woo;ZHANG Jie;村上泉;加藤太治;三間國興;高部英明
• 通讯作者: 高部英明

レーザー爆縮法を用いた模擬ブラックホールの生成

使用激光内爆法生成模拟黑洞

• 发表时间: 2009
• 作者: 藤岡慎介;山本則正;David Salzmann;西村博明;高部英明;他
• 通讯作者: 他

Laboratory spectroscopy of silicon plasmas photoionized by mimic astrophysical compact objects

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
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: Plasma Physics and Controlled Fusion
• 影响因子: 2.2
• 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.
• 通讯作者: Tanabe, M.