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　　電荷交換是許多天體環(huán)境中軟X射線發(fā)射的重要機(jī)制之一。電荷交換導(dǎo)致的軟X射線是診斷等離子體演化和天體等離子體建模的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可用于研究太陽風(fēng)離子或恒星風(fēng)離子的溫度、豐度、離子種類等，對深入認(rèn)識(shí)天體等離子體和聚變等離子體等基礎(chǔ)研究具有重要價(jià)值。目前，電荷交換軟X射線發(fā)射建模，通常利用經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)典理論計(jì)算主量子數(shù)n和角量子數(shù)l分辨的態(tài)選擇俘獲的截面數(shù)據(jù)，模型的準(zhǔn)確性亟需驗(yàn)證。 

　　近日，中國科學(xué)院近代物理研究所的科研人員聯(lián)合西北師范大學(xué)、日本理化研究所、SRON荷蘭空間研究所和國家天文臺(tái)等多家單位的科研人員，在太陽風(fēng)離子電荷交換研究方面取得進(jìn)展。 

　　科研人員利用反應(yīng)顯微成像譜儀，系統(tǒng)測量了太陽風(fēng)速度范圍的Ne^(8,9)+離子與He和H₂的態(tài)選擇電荷交換，獲得了電子俘獲到炮彈離子主量子數(shù)分辨的截面數(shù)據(jù)?？蒲腥藛T將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與多通道Landau-Zener方法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)主要的反應(yīng)通道與理論預(yù)期一致。 

　　同時(shí)，結(jié)合天體物理常用的電荷交換模型，研究者們獲得了不同角量子數(shù)分布模型對應(yīng)的角量子數(shù)分辨截面，發(fā)展了相關(guān)計(jì)算程序，獲得了Ne⁸⁺與He原子碰撞電荷交換中的軟X射線發(fā)射譜?？蒲腥藛T將其與現(xiàn)有的X射線測量譜進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)不同角動(dòng)量分布模型存在明顯差異，檢驗(yàn)了天體物理中角動(dòng)量分布模型的適用性。 

　　文章發(fā)表在國際知名雜志The Astrophysical Journal Supplement Series (Astrophys. J. Suppl. S 235, 13 (2021))上。研究工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)（XDB34020000）和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.3847/1538-4365/abd020  

　　圖1：高電荷態(tài)Ne⁸⁺離子與He和H₂靶碰撞單電子俘獲反應(yīng)的Q值譜

　　  圖2：4 keV/u 的Ne⁸⁺-He碰撞反應(yīng)單電子俘獲軟X射線發(fā)射譜

　　                                      （原子分子結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)室 供稿）