太阳等离子体的光谱特性研究

Using the spectral data of solar plasma and theory of photon transmission, we can analyze the opacity of solar plasma spectral line, and study the properties such as optical depth, electron temperature, ion temperatuer, electron density, radiation layer depth, and so on. On this basics, in this project, we will do further study on this theory. The main content contains: 1.We will develop the theory of deriving the opacity using the common lower levels. Comparing the theory of deriving the opacity using the common upper levels, we not only simplicity the calculation, but also improve the accuracy of the study.2.We will analyze the physical machanism of the intensity ratio is greater than that in optically thin plasma, and theoretically analyze essence of the strange plasma optical property in this field. We will establish the more overall model provide extensive theory basics for plasma optical property, and presnet the concept of optically ultra-thin plasma.In this study, we not only provide new method to study the opacity of solar plasma, but also present the new plasma optical property by capture photons, which reflects the principle of conservation and has wider application prospect in the study of photon transmission and plasma spectrum.

利用太阳等离子体的光谱数据和光子传输理论，可以对太阳等离子体谱线的不透明度进行分析，进而对其光学厚度、电子温度、离子温度、电子数密度和发射层厚度等特性进行研究。本项目在此基础上，对此理论进行进一步研究。主要内容包括：一.发展从两条共同低能级谱线的强度比反演不透明度的理论。相对于从两条共同高能级谱线的强度比反演不透明度的方法，不仅简化计算，而且会提高研究的准确性；二.分析两条谱线强度比大于光学薄等离子体的物理机制，对此区域的奇特等离子体光学性质的本质进行理论分析。建立光子传输的较全面模型，提供等离子体光学性质的较为广泛的理论基础，提出光学超薄等离子体的概念。此研究将不仅提供研究太阳等离子体不透明度的新方法，而且提出捕获光子导致的等离子体的新光学特性，反映物理中的守恒原理，在光子传输和等离子体光谱研究中具有广泛的应用前景。

为了太阳等离子体的精确光谱诊断，本项目根据已观测到的太阳光谱数据，利用光子逃逸因子理论，对不透明度对太阳等离子体光谱影响进行了分析，对光学厚太阳等离子体的光谱诊断进行了讨论。主要工作如下：1. 利用太阳色球层和日冕的光谱观测数据，对常见离子的紫外和软x射线光谱进行了分析，结果表明不透明度对这些光谱有较大影响。对光学厚条件下的太阳等离子体光谱诊断进行了分析，并对辐射层厚度进行了估算。 2. 利用离子电子碰撞导致的激发和退激发模型，分析了在碰撞平衡条件下，太阳等离子体诊断的理论模型，并和在局域热平衡条件下的诊断结果进行了比较，得到了一些重要结论。3. 对于强度比大于光学薄强度比的区域，讨论了光子捕获因子对谱线强度的影响，提出了光学超薄等离子体的概念。本项目对光学厚太阳等离子体诊断将提供必要的理论基础，为太阳模型的验证和修正提供理论依据。