For high temperature hydrogen plasmas in the ionizing phase, the population density of the excited levels has been calculated for a wide range of electron densities and temperatures. In the calculation we employed the most recent and reliable cross-section data for excitation between discrete levels and the ionization cross-section data from these levels. The line intensity ratios calculated under conditions of optical thinness are presented graphically for the Lyman and Balmer series lines. The intensity ratios are found to be rather insensitive to the electron temperature for temperatures higher than 10 eV. These values may be used for determining the electron density in the region of 1017 ⪅ ne ⪅ 1021 m−3, which is relevant to fusion research plasmas. Radiation loss from the plasma and energy loss from the plasma electrons are also presented for a wide range of electron densities and temperatures.
電離相にある高温水素プラズマについて、励起準位のポピュレーション密度が、広範囲の電子密度および温度に対して計算された。計算においては、離散準位間の励起およびこれらの準位からの電離に関する、最も最近の信頼できる断面積データを用いた。光学的に薄い条件下で計算された線強度比は、ライマン系列およびバルマー系列の線について図示されている。強度比は、10 eVを超える温度では電子温度に対してかなり鈍感であることが見出された。これらの値は、核融合研究プラズマに関連する、10¹⁷ ⪅ ne ⪅ 10²¹ m⁻³の領域における電子密度の決定に用いることができる。プラズマからの放射損失およびプラズマ電子からのエネルギー損失も、広範囲の電子密度および温度に対して示されている。