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Simulating multi-spectral intensity ratios to determine lightning parameters based on the LTE model and MCDHF atomic spectra data

Congrui Li, Xiaozhi Shen, Huaming Zhang, Juan Liu, Yongliang Zhang, Zhi Li2026年10月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The multiconfiguration Dirac–Hartree–Fock method was used to obtain accurate atomic spectra data of N II, N I, and O I. Based on the local thermodynamic equilibrium (LTE) model, partition function, population, and abundance were analyzed for N II, N I, and O I. The effects of plasma environment (electron temperature, electron density, and abundance) and of plasma models (coronal equilibrium model, collisional–radiative model, and LTE) on the calculations of intensity of spectral lines were investigated. An experimentally measured spectrum for lightning plasma was obtained, and its spectral simulation using the LTE model was derived. For the spectral lines of N II, N I, and O I appearing in the lightning spectrum, their multi-spectral intensity ratios among , , and were studied for various and values based on the LTE model. Furthermore, the lightning plasma parameters ( and ) were determined to be about 1.9410 cm and 24367 K, respectively.

日本語訳

多配置ディラック–ハートリー–フォック法を用いて、N II、N I、およびO Iの正確な原子スペクトルデータを取得した。局所熱平衡(LTE)モデルに基づき、N II、N I、およびO Iについて分配関数、占有率、および存在量を解析した。プラズマ環境(電子温度、電子密度、および存在量)とプラズマモデル(コロナ平衡モデル、衝突–放射モデル、およびLTE)がスペクトル線の強度計算に及ぼす影響を調査した。雷プラズマの実験的に測定されたスペクトルを取得し、LTEモデルを用いたそのスペクトルシミュレーションを導出した。雷スペクトルに現れるN II、N I、およびO Iのスペクトル線について、LTEモデルに基づき、様々な および 値に対する 、 、および の間の多重スペクトル強度比を研究した。さらに、雷プラズマパラメータ( および )は、それぞれ約1.94×10 cmおよび24367 Kと決定された。

AIによる論文要約

LTEモデルとMCDHF原子スペクトルデータに基づく多スペクトル強度比シミュレーションによる雷パラメータ決定
JA雷プラズマの分光診断、原子スペクトルデータ、LTEモデルに関心のある学生・研究者。特に、観測スペクトルからプラズマ温度・密度を推定する手法を学びたい人に有用です。#雷プラズマ #分光診断 #LTEモデル #原子データ #MCDHF
LLM向け: {"Title": "LTEモデルとMCDHF原子スペクトルデータによる雷プラズマ多スペクトル強度比シミュレーション", "Authors": "不明(提供抄録…

本論文は、N II・N I・O Iの精密な原子スペクトルデータをMCDHF法で求め、LTEモデルに基づいて雷プラズマの分光シミュレーションを行った研究です。分配関数・占有数・存在量を解析し、電子温度・電子密度・存在量や、コロナ平衡・衝突輻射・LTEといったプラズマモデルが線強度に与える影響を調べています。さらに実測雷スペクトルをLTEモデルで再現し、複数スペクトル線の強度比から雷プラズマの電子密度と電子温度を推定しました。温度は約24367 Kと見積もられ、雷プラズマ診断における多スペクトル強度比法の有効性を示しています。

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