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física

Tasas de absorción y emisión estimulada

Como parte del trabajo previo al núcleo que desarrollaré en la tesis, ando implementando un método para calcular los coeficientes de tasas de los procesos atómicos de absorción y emisión estimuladas.

El método que estoy utilizando consiste en integrar en frecuencia energética de los fotones la sección eficaz de la emisión estimulada multiplicada por la intensidad de radiación. Para ello despejo la sección eficaz del proceso (ver Stellar Atmospheres, de D. Mihala, no me se la página) y la dejo en función de la tasa de absorción y el perfil de lí­nea Voigt. Esta tasa la despejo de su relación con la emisión estimulada (ver Bransden página 170, ecuación 4.79b).

Tras los cálculos, el coeficiente de tasas depende de una constante numérica, el coeficiente de tasas de la emisión espontánea y una integral en frecuencia desde 0 a infinito de la multiplicación del perfil de lí­nea y la intensidad del campo de radiación (que escojo Plankiana, por ahora).

Bueno, cuando funcione de verdad, pondré alguna gráfica de poblaciones para ver el efecto con y sin campo.

Espectro del carbono. El de verdad

He aquí­ el espectro de opacidad del Carbono producido por Abako. Después de mucho trabajo de depuración he logrado eliminar los bugs que habitaban en mi código y producir los mismos resultados que con el código bajo Windows. Se puede observar que hay diferencias con el que públique hace algún tiempo, debido a esos bugs de los que hablo.

Espectro del carbono

Espectro del carbono

He aquí­ un espectro del Carbono. Ha sido generado con Abako en condiciones de LTE (Local Thermodynamical Equilibrium), a una temperatura de 50 eV y una densidad de 2.98E18 electrones por centí­metro cúbico. El mallado de la energí­a ha sido hecho en cuatro tramos, dándole mayor número de puntos a los tramos entre 0 y 150 eV y entre 650 y 1000 eV.

La capacidad de Abako para realizar estos espectros teóricos es la base para poder construir un sistema de diagnosis espectroscópica, como el que se piensa desarrollar en mi tesis.

Espectro del Carbono

Mallado adaptativo

En los cursos de doctorado estoy aprendiendo cosas interesantes. El que estoy haciendo actualmente tiene por tema el mallado adaptativo (no me se el tí­tulo exacto del curso, pero tampoco es relevante).

El caso es que las técnicas de mallado que estoy estudiando me parecen muy interesantes a la hora de aproximar funciones importantes del código CR. Por ejemplo, me viene a la cabeza la aproximación de la función Voigt. Integrar la función Voigt multiplicada por otra función es un proceso que se realiza muy a menudo (sobretodo en plasmas gruesos, o cuando termine de desarrollar los procesos dependientes del campo de radiación externo). Aproximarla con un mallado adaptativo puede suponer una mejora de velocidad a la hora de integrar.

Otra utilidad es la de representar mapas de ionización media, opacidad y emisividad utilizando el menor número de puntos de la malla posibles. Es un tema a estudiar y que puede dar pie a algunos artí­culos.

Por último, la mayor de las utilidades, aunque no es exactamente el tema de estudio del curso, es la de adaptar la malla al cálculo de los espectros de opacidad y emisividad. Actualmente cuando se llega a condiciones extremas la gráfica tiene muchos picos muy estrechos y cercanos, de modo que obtener la opacidad media integrando esa función no es factible; incluso llega a dar resultados sin interpretación fí­sica. Con un mallado adaptativo se podrí­an determinar con mayor precisión los alrededores de los picos espectrales, permitiendo la integración con mayor exactitud.