In this work, we report total and state-selective cross sections for the electron capture of atomic hydrogen in its ground and first excited states by Ar ions at an impact energy range characteristic of relevant fusion devices. These are calculated by means of an extension of the classical trajectory Monte Carlo method, which considers a target varying nuclear charge scheme, and benchmarked with other state-of-the-art classical and quantum theoretical models for H(). Besides, cross sections regarding H*() targets are observed to be more than an order of magnitude greater at low energies, with respect to the ones considering the target ground state. Spontaneous emission cross sections in the visible spectral range are also calculated, showing an increase of this magnitude difference between the two targets considered. Present results suggest that excited atomic hydrogen provides a significant contribution during the analysis of visible emission spectrum in Ar charge exchange recombination spectroscopy.
本研究では、関連する核融合装置に特徴的な衝突エネルギー範囲において、基底状態および第一励起状態にある水素原子のArイオンによる電子捕獲について、全断面積および状態選択断面積を報告する。これらは、標的の核電荷を変化させるスキームを考慮した古典軌道モンテカルロ法の拡張により計算され、H() に対する他の最先端の古典的および量子的理論モデルとベンチマークされた。さらに、H*() 標的に関する断面積は、低エネルギーにおいて、標的基底状態を考慮したものと比較して1桁以上大きいことが観察された。可視スペクトル領域における自然放出断面積も計算され、考慮した2つの標的間でのこの大きさの差の増加を示している。現在の結果は、Ar電荷交換再結合分光法における可視発光スペクトルの解析中に、励起水素原子が重要な寄与を与えることを示唆している。