Dielectronic Recombination of Fe XV forming Fe XIV: Laboratory Measurements and Theoretical Calculations
D. V. Lukić, M. Schnell, D. W. Savin, C. Brandau, E. W. Schmidt, S. Böhm, A. Müller, S. Schippers, M. Lestinsky, F. Sprenger, A. Wolf, Z. Altun, N. R. Badnell
We have measured resonance strengths and energies for dielectronic recombination (DR) of Mg-like Fe XV forming Al-like Fe XIV via N=3 -> N' = 3 core excitations in the electron-ion collision energy range 0-45 eV. All measurements were carried out using the heavy-ion Test Storage Ring at the Max Planck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg, Germany. We have also carried out new multiconfiguration Breit-Pauli (MCBP) calculations using the AUTOSTRUCTURE code. For electron-ion collision energies < 25 eV we find poor agreement between our experimental and theoretical resonance energies and strengths. From 25 to 42 eV we find good agreement between the two for resonance energies. But in this energy range the theoretical resonance strengths are ~ 31% larger than the experimental results. This is larger than our estimated total experimental uncertainty in this energy range of +/- 26% (at a 90% confidence level). Above 42 eV the difference in the shape between the calculated and measured 3s3p(^1P_1)nl DR series limit we attribute partly to the nl dependence of the detection probabilities of high Rydberg states in the experiment. We have used our measurements, supplemented by our AUTOSTRUCTURE calculations, to produce a Maxwellian-averaged 3 -> 3 DR rate coefficient for Fe XV forming Fe XIV. The resulting rate coefficient is estimated to be accurate to better than +/- 29% (at a 90% confidence level) for k_BT_e > 1 eV. At temperatures of k_BT_e ~ 2.5-15 eV, where Fe XV is predicted to form in photoionized plasmas, significant discrepancies are found between our experimentally-derived rate coefficient and previously published theoretical results. Our new MCBP plasma rate coefficient is 19-28% smaller than our experimental results over this temperature range.
Dielectronic Recombination (via N=2 --> N'=2 Core Excitations) and Radiative Recombination of Fe XX: Laboratory Measurements and Theoretical Calculations
Electron-Ion Recombination Rate Coefficients and Photoionization Cross Sections for Astrophysically Abundant Elements VIII. Ar XIII with new features
Ar XIII被认为是独特的,在电子-离子复合中没有看到任何其他离子的新功能。用统一方法研究了离子,为光电离和总电子-离子复合的逆过程提供了理论上自洽的原子参数。统一的方法包括辐射复合(RR)和双电子复合(DR)的紧耦合公式的框架内,使用R-矩阵方法。一组四个DR“凸点”,两个在低温区和两个在高温区,被发现存在于Ar XIV + e $\to$ Ar XIII的复合率。这是在对比两个典型的DR“凸点”,一个在高温下常见的大多数离子和一个在低温下,这取决于在束缚-自由过程中的近阈值自电离共振的存在。采用本征函数展开法对n = 2和3个配合物的37个Ar XIV核态进行了大规模从头计算。这将启用类型为$Δn$ = 0和1的核心激励。Ar XIII具有更广泛的共振结构和更宽的PEC(光激发芯)共振n = 3芯态比那些n = 2的状态。因此,光电离和复合的高能量区域由这些结构主导。给出了所有束缚态的全光电离和部分光电离截面、561个束缚态的态特异复合率和全复合率系数。
Storage ring measurement of the C IV recombination rate coefficient
在德国海德堡的Max-Planck-Institut fuer Kernphysik的重离子储存环TSR上,用高能量分辨率测量了这种类锂离子的2s-2 p Delta n=0激发的低能C-IV双电子复合(DR)速率系数。详细讨论了该离子复合产生的高里德堡态的实验过程,特别是实验探测几率。从实验数据的麦克斯韦等离子体速率系数与15%的系统不确定性和参数化准备使用等离子体建模代码。我们的实验结果,特别是基准的等离子体速率系数低于10000 K DR主要通过C III(1 s2 2 p 4l)中间状态和现有的理论不同的数量级发生。此外,我们发现总的双电子和辐射C IV复合可以由我们的DR速率系数和Pequignot等人的RR速率系数的非相干和(1991,Astron. Astrophys.,251,680)。
Electron-Ion Recombination Rate Coefficients and Photoionization Cross Sections for Astrophysically Abundant Elements VI. Ni II
我们提出了第一个详细的从头计算量子力学计算的总的和特定状态的复合速率系数为e + Ni III --> Ni II。这些速率是使用一个统一的治疗总的电子-离子复合,治疗的非共振辐射复合和共振双电子复合在一个自洽的统一的方式在紧耦合近似。大规模计算是使用49态波函数展开进行的,该波函数展开来自核心组态3d^8、3d^74s和3d^64p,允许包含显著的偶极允许核心跃迁。这些对Ni II复合率的广泛计算需要Cray T90上数百个CPU小时。总复合速率系数提供了一个广泛的温度范围。给出了532个束缚态的二重态和四重态的复合率,以及相应的光电离截面,使核心处于基态。目前的总复合率系数与天体物理模型中目前使用的数据有很大的不同。
介绍了国际不透明度计划(OP)以来理论计算的最新进展,以及新的铁计划(IP)和扩展,用于恒星大气、星云和活动星系核等各种物体的计算。主要的原子过程是:电子碰撞激发(EIE),光电离,电子-离子复合,和束缚束缚跃迁,所有考虑使用准确和强大的R-矩阵方法,包括相对论效应。作为OP和IP的扩展,发展了一个自洽的、统一的光电离和复合理论。辐射和双电子复合(RR和DR)过程被认为是在一个统一的方式。光电离和复合截面计算具有相同的波函数展开,从而确保在从头算方式的自洽性。新的统一结果不同于以前的结果总和RR和DR的重要,但复杂的原子系统,如Fe I-V的一个因素,4.根本的区别是由于量子力学的干扰和耦合效应忽略在简单的近似,非物理治疗RR和DR分开,这不能独立测量或观察。我还将描述电子、网络交互式数据库TIPTOPBASE,以便于访问的方式存档OP/IP数据。TIPTOPBASE还将包括电子-离子复合数据和新的精细结构跃迁概率。还将提供M. J. Seaton开发的计算恒星中“定制”混合物不透明度和辐射加速度(“悬浮”)的有效代码。