Approximations for Collisional and Radiative Transition Rates in Atomic Hydrogen

Johnson, L. C.

doi:10.1086/151486

Cited by 296 publications

(155 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

148

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The expressions for the collisional rate coefficients contain temperature-dependent coefficients C exc and C ion for excitation and ionization. Their values and derivatives are determined from a table based on Johnson (1972). The collisional rate coefficients for bound-bound transitions are, with j > i and C i j the upward rate coefficient: Radiative rate coefficients.…”

mentioning

confidence: 99%

Non-equilibrium hydrogen ionization in 2D simulations of the solar atmosphere

Leenaarts

Carlsson

Hansteen

et al. 2007

A&A

162

209

View full text Add to dashboard Cite

Context. The ionization of hydrogen in the solar chromosphere and transition region does not obey LTE or instantaneous statistical equilibrium because the timescale is long compared with important hydrodynamical timescales, especially of magneto-acoustic shocks. Since the pressure, temperature, and electron density depend sensitively on hydrogen ionization, numerical simulation of the solar atmosphere requires non-equilibrium treatment of all pertinent hydrogen transitions. The same holds for any diagnostic application employing hydrogen lines. Aims. To demonstrate the importance and to quantify the effects of non-equilibrium hydrogen ionization, both on the dynamical structure of the solar atmosphere and on hydrogen line formation, in particular Hα. Methods. We implement an algorithm to compute non-equilibrium hydrogen ionization and its coupling into the MHD equations within an existing radiation MHD code, and perform a two-dimensional simulation of the solar atmosphere from the convection zone to the corona. Results. Analysis of the simulation results and comparison to a companion simulation assuming LTE shows that: a) non-equilibrium computation delivers much smaller variations of the chromospheric hydrogen ionization than for LTE. The ionization is smaller within shocks but subsequently remains high in the cool intershock phases. As a result, the chromospheric temperature variations are much larger than for LTE because in non-equilibrium, hydrogen ionization is a less effective internal energy buffer. The actual shock temperatures are therefore higher and the intershock temperatures lower. b) The chromospheric populations of the hydrogen n = 2 level, which governs the opacity of Hα, are coupled to the ion populations. They are set by the high temperature in shocks and subsequently remain high in the cool intershock phases. c) The temperature structure and the hydrogen level populations differ much between the chromosphere above photospheric magnetic elements and above quiet internetwork. d) The hydrogen n = 2 population and column density are persistently high in dynamic fibrils, suggesting that these obtain their visibility from being optically thick in Hα also at low temperature.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Non-equilibrium hydrogen ionization in 2D simulations of the solar atmosphere

Leenaarts

Carlsson

Hansteen

et al. 2007

A&A

162

209

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Таким образом, при описа-нии процессов дефазировки представляют интерес не только взаимодействие с по-лем излучения [27], [26] и дипольное взаимодействие между атомами Ридберга [28], но и кулоновское взаимодействие с окружением из заряженных частиц. Это будет показано в разделе 3, где введен динамический структурный фактор и выписана линдбладова форма для случая броуновского движения.…”

Section: к гокке г рёпкеunclassified

“…Таким образом, можно предполагать, что V S и V B коммутируют, кроме того, V S коммутирует с гамиль-тонианом термостата H B , а V B -с гамильтонианом редуцированной системы H S . Используя коммутационные свойства и инвариантность следа относительно цикли-ческих перестановок, можно разделить вклады системы и термостата в правой части уравнения (27) и переписать его в виде…”

Section: пертурбативное разложение основного кинетического уравненияunclassified

“…(А.6) можно сравнить с левой частью в (27). Преобразуя далее два интеграла и отделяя взаимодействие и статистический оператор в системе и в окружении, мы можем К. ГОККЕ, Г. РЁПКЕ преобразовать, например, второе слагаемое в (А.6) к виду…”

Section: приложение а сравнение различных подходов к основному кинетиunclassified

“…Скорости переходов в рамках уравнения Паули совпадают с теми, которые можно вычислить с помощью золотого правила Ферми. Из-за этого тесного соотношения с основным кинетическим уравнением Паули на основании борновско-марковского основного ки-нетического уравнения для приведенного статистического оператора (27) с правой частью (31) можно ожидать, что для диагональных элементов будет также иметь место подобный результат. Для недиагональных элементов, которые нельзя описать основным кинетическим уравнением Паули, следует ожидать адекватного описания общего поведения с помощью уравнения (27) с учетом (31).…”

Section: приложение а сравнение различных подходов к основному кинетиunclassified

See 2 more Smart Citations

Основное Кинетическое Уравнение Для Приведенного Статистического Оператора Атома В Плазме

Гокке¹,

Göcke²,

Репке³

et al. 2008

ТМФ

View full text Add to dashboard Cite

ОСНОВНОЕ КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ ДЛЯ ПРИВЕДЕННОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО ОПЕРАТОРА АТОМА В ПЛАЗМЕС использованием неравновесного уравнения Лиувилля выведено основное кинетическое уравнение для приведенного статистического оператора в тер-мостате, представляющем многочастичное окружение. В случае слабой связи между системой и термостатом рассмотрена аппроксимация Борна-Маркова основного кинетического уравнения и произведено сравнение результатов, по-лученных в различных подходах. Основное кинетическое уравнение подробно исследовано для специального случая атома, рассматриваемого как подсистема в плазменном окружении. Найден динамический структурный фактор, опре-деляющий влияние плазмы на подсистему. Операторное основное кинетиче-ское уравнение рассмотрено в представлении атомных состояний и в представ-лении фазового пространства, что соответствует двум предельным случаям: квантово-механическому поведению, аналогичному поведению изолированного атома для низколежащих сильно связанных уровней, и квазиклассическому по-ведению для сильно возбужденных уровней Ридберга.Ключевые слова: неравновесный статистический оператор, приведенный статистиче-ский оператор, квантовое основное кинетическое уравнение, квантовое броуновское дви-жение, открытые квантовые системы, декогерентность, атомы Ридберга, сверххолодная плазма.

show abstract

Effect of Optical Thickness on the DeuteriumLy —α andD —α Lines in Presence of a Magnetic Field

D’yachkov

Новиков

Воробьев

et al. 2002

Contrib. Plasma Phys.

View full text Add to dashboard Cite

We study the broadening of deuterium spectral lines and radiative transfer under conditions typical for a plasma edge of a divertor tokamak, such as Alcator C‐Mod. A model for emission of Lyman and Balmer spectral lines by a plane layer of deuterium plasma is considered taking into account the Zeeman, Stark and Doppler effects. The dependence of the line profiles and intensities on the layer thickness and on the direction of the magnetic field is presented.

show abstract

Approximations for Collisional and Radiative Transition Rates in Atomic Hydrogen

Cited by 296 publications

References 0 publications

Non-equilibrium hydrogen ionization in 2D simulations of the solar atmosphere

Non-equilibrium hydrogen ionization in 2D simulations of the solar atmosphere

Основное Кинетическое Уравнение Для Приведенного Статистического Оператора Атома В Плазме

Effect of Optical Thickness on the DeuteriumLy —α andD —α Lines in Presence of a Magnetic Field

Contact Info

Product

Resources

About