We present a method for parametrizing the Zeeman effect in hydrogen-like systems in high-temperature plasmas, where the fine-structure is completely unresolved. The method is based on the observation that the different polarization components behave collectively like separate entities, with simple relations. The entire Zeeman pattern can then be reduced to just three components, whose dependence on the magnetic field and the temperature can be described by only three numerical parameters. This makes it possible to include the influence of the Zeeman effect directly into ion temperature diagnostic procedures with minimal increase in the required computational effort and without the need for pre-calculated correction factors. We have tabulated such parametrizations—which are accurate for a wide range of fields and temperatures, even for cases when the total line-shape is no longer Gaussian—for 44 commonly studied hydrogen-like transitions. The effects of non-statistical population distribution in the upper sub-levels are briefly discussed, and we also note a temperature-dependent wavelength shift of the centre positions of the transitions.
本論文では、高温プラズマ中の水素様系におけるゼーマン効果をパラメータ化する方法を提示する。この方法は、微細構造が完全に分解されない場合に適用される。本手法は、異なる偏光成分がそれぞれ独立した集団として振る舞い、単純な関係性を持つという観察に基づいている。ゼーマンパターン全体は、わずか3つの成分に還元することができ、その磁場および温度への依存性は、わずか3つの数値パラメータによって記述することができる。これにより、ゼーマン効果の影響をイオン温度診断手順に直接組み込むことが可能となり、必要な計算負荷の増加を最小限に抑えつつ、事前に計算された補正係数を必要としない。本論文では、全線形状がもはやガウス分布ではない場合を含め、広範囲の磁場および温度条件に対して正確な、44の一般的に研究される水素様遷移に対するパラメータ化を表として示す。また、上部サブ準位における非統計的な分布の影響についても簡潔に議論し、遷移中心位置の温度依存性を持つ波長シフトについても言及する。