Modèle simple dérivé de l'étude de la couronne solaire et applicable à certains plasmas stationnaires de densité faible et de température électronique élevée.
Dans les plasmas peu denses à haute température, l'équilibre thermodynamique est loin d'être réalisé, et les phénomènes d'ionisation et d'excitation ne peuvent plus être décrits par les lois simples de Saha et de Boltzmann. Il est alors nécessaire de faire une analyse de tous les processus radiatifs et de collisions qui se trouvent en compétition. De telles études ont été entreprises par les astrophysiciens, pour divers plasmas stellaires. Ainsi, dans le cas de la couronne solaire, où les densités sont très faibles (108 électrons par cm3), avec une température électronique très élevée (Te > 106 K), seuls certains processus restent prépondérants. Le modèle coronal décrivant l'état stationnaire d'un tel plasma se résume aux processus suivants :
ionisation par choc ⇌ recombinaison radiativeexcitation par choc ⇌ désexcitation par émission spontanée.
L'ionisation est produite par collision avec un électron, le processus de photoionisation pouvant être négligé par suite de la faible intensité du rayonnement. À cause de la faible densité électronique, la recombinaison est radiative, et non par chocs triples. Pour des raisons identiques, l'excitation est due aux collisions, non à l'absorption de photons, et la désexcitation se fait par émission spontanée, et non par chocs électroniques.
L'application de ce modèle simple aux plasmas transitoires peu denses créés en laboratoire a permis d'interpréter l'évolution des phénomènes d'ionisation dans une décharge pulsée, d'évaluer l'énergie dissipée par le rayonnement d'impuretés et d'estimer la valeur de quelques coefficients d'ionisations et celle de certaines forces d'oscillateur.
Pierre BELLAND
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