Корягин С.А.
 Статья на сайте eLibrary

Исследованы электрон-ядерные столкновения в сильно замагниченной идеальной плазме с низкой температурой, при которой энергия кулоновского взаимодействия частиц на расстоянии порядка электронного ларморовского радиуса превышает их тепловую энергию. В таком пределе движение электрона в ближних столкновениях становится квазисвязанным. Получены аналитические выражения для спектральной мощности тормозного излучения в континууме на частотах, где квазисвязанное движение вносит определяющий вклад в эмиссию. Предложенный квантовый подход справедлив как в пределе настолько низкой энергии электрона, что последний может занимать только основной уровень Ландау до и после столкновения, так и в пределе классического движения частицы. В классическом режиме радиационные потери приближённо сохраняют траекторию частицы: излучение фотона лишь изменяет набег фазы волновой функции электрона на одинаковую величину в пределах поперечного сечения пучка лучей, аппроксимирующих состояние частицы. Сформулировано условие, при котором спонтанное излучение переводит частицу в суперпозицию состояний, существенно отличную от исходного состояния вероятностью нахождения электрона на разных уровнях Ландау после столкновения. Указанный эмиссионный режим реализуется в низкотемпературной плазме фотосферы белого карлика в инфракрасном континууме.

На английском языке
Bremsstrahlung at low-energy electron-nucleus collisions in a quantizing magnetic field. II. Close collisions with quasibound motion
Koryagin S.A.

We analyze electron-nucleus collisions in a strongly magnetized ideal plasma with a low temperature at which the Coulomb interaction energy of particles at a distance of the order of the Larmor radius of electrons exceeds their thermal energy. In this limit, the motion of the electron in close collisions becomes quasibound. Analytical expressions have been obtained for the spectral power of bremsstrahlung in the continuum at frequencies where quasibound motion makes a decisive contribution to the emission. The proposed quantum approach is valid both in the limit of such a low energy of the electron that the latter can occupy only the fundamental Landau level before and after the collision and in the limit of classical particle motion. In the classical regime, radiation losses approximately preserve the trajectory of the particle: emission of a photon only changes the phase overrun of the wave function of the electron by the same value within the cross section of a beam of rays that approximate the state of the particle. A condition is formulated in which spontaneous emission puts the particle into a superposition of states essentially distinct from the initial state by the probability of the electron to occupy different Landau levels after the collision. The indicated emission regime is realized in the low-temperature plasma of the photosphere of a white dwarf in the infrared continuum.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_12_1027