Развитие методик, моделей и программ для моделирования радиационных и термодинамических свойств излучающей плазмы

Интерес к фундаментальным исследованиям неидеальной плазмы связан с тем, что её свойства могут изменяться в очень широких пределах, что приводит к возможности использования в качестве одной из основных компонент высокоэффективных технологических процессов.Основной целью проекта является развитие моделей и совершенствование методов расчёта свойств излучающей плазмы для моделирования экспериментальных спектров, полученных из астрофизических наблюдений или на современных высокоэнергетических установках. Полученные результаты также могут иметь практическое применение в различных высокотехнологичных областях: управляемом термоядерном синтезе и при разработке плазменных источников рентгеновского излучения в целях диагностики наноструктур, биологических и медицинских исследованиях, промышленной литографии.В рамках проекта предполагается разработать и реализовать алгоритм для расчёта самосогласованного потенциала в многоконфигурационном приближении на основе релятивистских волновых функций. При реализации планируется ввести поправки, отвечающие за электрическое поле ионов, позволяющие учитывать взаимодействие конфигураций и расщепление уровней для заданного набора конфигураций в неидеальной плазме. Планируется разработка алгоритма решения системы нестационарных уравнений детальной поуровневой кинетики и создание программного модуля, позволяющего проводить in-line расчёты в одномерных радиационных газодинамических кодах. Проведение одномерных расчётов, когда динамика изменения вероятностей огромного количества ионных состояний согласована с полем излучения и газодинамическими процессами, позволит оценить роль нестационарных эффектов в неравновесной плазме.Выполнение предлагаемых работ обеспечит качественно новый уровень при моделировании спектральных свойств высокотемпературной плазмы.