主方程理论在弱辐射场极限下极化辐射重分布中的应用。VI。Na I D1和D2谱线在太阳第二光谱中的应用：收敛
Master equation theory applied to the redistribution of polarized radiation in the weak radiation field limit. VI. Application to the Second Solar Spectrum of the Na I D1 & D2 lines: convergence
V. Bommier
备注：
7 pages, 3 figures, accepted in Astronomy and Astrophysics, section "Astrophysical Processes"
本文提出了一个数值应用的自洽理论的部分重新分配在非LTE条件下，在以前的文件中开发的系列。在本系列的前一篇文章中描述了该代码。然而，在上一篇论文（系列论文的第四篇）中，数值结果是不切实际的。本文提出了一种近似，这是能够恢复的出射偏振剖面的可靠性。并证明了结果的收敛性。证明了当a > 1时，步长按1/N^a递减，从而使所得级数表现为绝对收敛的Riemann级数.然而，计算和观察到的线性偏振配置文件之间的协议仍然是定性的。这种差异被归因于平面平行大气模型，它不足以描述这些线形成的色球层。由于代码中所有积分都是数值的，因此它可能适用于更真实和更高维的模型大气。然而，对于像Na I D线那样具有超精细结构的线来说，这是耗时的。在Na I D 1中观察到的净线性偏振与安装在McMath-Pierce望远镜Kitt Peak上的偏振计ZIMPOL没有被本计算证实，可能是仪器偏振的假象。当Hanle效应在太阳第二光谱中起去极化作用时，相对于不考虑磁场的计算结果，仪器在Na I D2线中心观测到的较高的线偏振度可以证实仪器偏振的存在。所观察到的线性偏振过剩被发现在两个线中心，这也是本实验的仪器偏振补偿水平的0.1%的数量级相同。
英文摘要：
This paper presents a numerical application of a self-consistent theory of partial redistribution in non-LTE conditions, developed in previous papers of the series. The code was described in a previous paper of this series. However, in that previous paper (number IV of the series), the numerical results were unrealistic. The present paper presents an approximation, which was able to restore the reliability of the outgoing polarization profiles. The convergence of the results is also proved. It is demonstrated that the step increment decreases like 1/N^a, with a > 1, so that the results series behaves like a Riemann series, which is absolutely convergent. However, agreement between the computed and observed linear polarization profiles remains qualitative only. The discrepancy is assigned to the plane parallel atmosphere model, which is insufficient to describe the chromosphere, where these lines are formed. As all the integrals are numerical in the code, it could probably be adapted to more realistic and higher dimensioned model atmospheres. However, it is time consuming for lines having an hyperfine structure as the Na I D lines are. The net linear polarization observed in Na I D1 with the polarimeter ZIMPOL mounted on the McMath-Pierce telescope at Kitt Peak is not confirmed by the present calculations and could be an artefact of instrumental polarization. The presence of instrumental polarization could be confirmed by the higher linear polarization degree observed by this instrument in Na I D2 line center, with respect to the present calculation result, where the magnetic field is not accounted for, when the Hanle effect acts as a depolarizing effect in the Second Solar Spectrum. The observed linear polarization excess is found of the same order of magnitude 0.1% in both line centers, which is also comparable to the instrumental polarization compensation level of this experiment.
Polarized scattering with Paschen-Back effect, hyperfine structure, and partial frequency redistribution in magnetized stellar atmospheres
$F$态干涉显著地改变了太阳大气中散射过程产生的偏振。在没有磁场的情况下，它在出射斯托克斯光谱中的特征是线芯中的去极化。在本文中，我们推导出部分频率重分布（PRD）矩阵，其中包括在任意强度的磁场存在下的二能级原子的上超精细结构态之间的干扰。该理论应用于Na I D $_2$线，该线是由较低的$J=1/2$和较高的$J=3/2$态之间的跃迁产生的，由于与核自旋$I_s=3/2$的耦合而分裂成$F$态。的PRD矩阵的单散射的情况下的属性进行了探讨，特别是，在Paschen-回制度和它们的有用性作为诊断太阳磁场的工具的磁场的影响。
The transfer of polarized radiation in resonance lines with partial frequency redistribution, J-state interference, and arbitrary magnetic fields. A radiative transfer code and useful approximations
我们提出的理论框架和数值方法，我们已经实现了解决的问题的产生和转移的偏振辐射的谱线的局部化学平衡，同时占散射偏振，部分频率重新分布，J-状态的干扰，和超精细结构。由此产生的辐射转移代码允许模拟任意强度和方向的磁场通过汉勒，不完整的Paschen-Back和磁光效应的影响。我们还评估了一系列的近似建模的散射偏振的强共振线的翅膀，这将是特别有用的三维辐射转移的数值密集的情况下的适用性。我们研究的适用性所考虑的近似使用我们的辐射转移代码模拟斯托克斯配置文件的Mg II H & K线和H I莱曼α线在磁化的太阳大气的一维模型。忽略多普勒再分布的散射过程中，未受扰动的弹性碰撞产生的误差可以忽略不计的散射偏振翼的Mg II共振线和一个轻微的莱曼α翼，虽然它是不适合的模型的核心，这些线。对于这两条线，由弹性碰撞扰动的散射过程给出了显着的贡献，只有发射率的强度分量。忽略碰撞和多普勒再分布，对于Mg II共振线的机翼来说是一个粗略但合适的近似，但对于Lyman α机翼来说是一个很差的近似。在所考虑的线的散射极化翼的磁灵敏度可以通过占磁场仅在η I和ρ V系数的斯托克斯矢量传输方程建模。
Polarized Line Formation in Multi-dimensional Media. IV. A Fourier Decomposition Technique To Formulate The Transfer Equation With Angle-Dependent Partial Frequency Redistribution
3D radiative transfer modeling of scattering polarization with partial frequency redistribution I. Verification and disk-center results for the solar Ca I 4227 Å line
Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL), Faculty of Informatics, Università della Svizzera italiana（瑞士意大利大学信息学院阿尔多和塞莱·达科太阳研究研究所(IRSOL)）；Euler Institute, Faculty of Informatics, Università della Svizzera italiana（瑞士意大利大学信息学院欧拉研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna（拉帕尔马大学天体物理学系）；Astronomical Institute ASCR, Ondřejov（捷克科学院天文研究所奥登焦夫分部）；AMCS, KAUST（KAUST应用计算数学中心）
本文通过TRIP软件验证了三维非本地热力学平衡辐射传输模型，研究了部分频率 redistribution和三维大气结构对太阳Ca I 4227 Å线盘中心散射偏振信号的影响。
1.5D investigation of the Hanle effect in the Ca I 4227 line using partial frequency redistribution. Comparison of synthetic Stokes profiles in Bifrost and MURaM-ChE rMHD models
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；Max Planck Institute for Solar System Research（马普太阳系研究所）；School of Space Research, Kyung Hee University（庆熙大学宇宙研究学院）
本研究通过Bifrost与MURaM-ChE rMHD模型，利用1.5维方法对比Ca I 4227线的Hanle效应，发现两者偏振轮廓差异源于热磁结构不同，MURaM-ChE线心磁化更弱。
Modeling the scattering polarization of the solar Ca i 4227 Å line with angle-dependent partial frequency redistribution
上下文在几个强共振线中观察到的散射偏振信号的正确建模需要考虑部分频率重分布（PRD）现象。目的。这项工作的目的是评估的影响和角度平均AA近似的有效性范围相对于一般的角度相关（AD）处理PRD效应在建模中的散射极化强共振线，重点是太阳Ca i 4227线。方法.在考虑PRD效应的非局域热力学平衡条件下，通过求解极化辐射的辐射转移问题，在具有任意磁场的静态一维半经验大气模型中模拟谱线偏振。这个问题是通过两个步骤解决的。在步骤1中，考虑多能级原子，仅针对强度求解问题。在步骤2中，解决的问题包括极化，考虑一个二能级原子与非极化和无限尖锐的低能级，并固定在步骤1中计算的低能级布居。结果对Ca i 4227双谱线的结果表明，Q/I和U/I机翼信号的AA和AD计算之间具有良好的一致性。然而，AA计算揭示了一个人为的低谷线芯峰的线性偏振配置文件，而AD计算显示出一个尖锐的峰与观测一致。结论. PRD效应的AD处理对于正确地模拟Ca i 4227线的散射偏振信号的线芯峰是必不可少的。相比之下，在所考虑的静态情况下，AA近似似乎是合适的模型的机翼散射偏振波瓣和它们的磁灵敏度，通过磁光效应。
Magnetic Diagnostics of the Solar Chromosphere with the Mg II h-k Lines
我们研究了在弱磁化大气（20-100 G）中Mg II h-k双重态的形成，使用一个新开发的极化RT在一个平面平行几何的数值代码，它实现了最近制定的部分相干散射极化多项原子在任意磁场制度。我们的研究结果证实了部分再分配效应的重要性，在形成的Mg II H和K线，如以前的工作中所指出的非磁性的情况下。我们表明，存在一个磁场可以产生可测量的修改的宽带线极化，即使是相对较小的场强（~10 G），而圆极化仍然很好地代表了经典magnetographic公式。这两个结果为太阳上层大气的弱场诊断打开了一个重要的新窗口。
Validity of the CRD limit for modeling scattering polarization in the photospheric Sr I 4607 Å line
Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL), Faculty of Informatics, Università della Svizzera italiana（瑞士意大利大学信息学院阿尔多和切莱达科太阳研究所）；Euler Institute, Faculty of Informatics, Università della Svizzera italiana（瑞士意大利大学信息学院欧拉研究所）
本研究评估了CRD极限在Sr I 4607 Å谱线散射偏振建模中的有效性，发现除弱偏振信号外CRD均适用，PRD效应仅在信号低于0.3%时显著。
