辐射不透明度计算中含温有界原子结构理论的不确定度量化

计算物理 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (3): 264-276.

辐射不透明度计算中含温有界原子结构理论的不确定度量化

孟续军, 马智博, 王瑞利, 朱希睿

北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094

收稿日期:2014-06-04 修回日期:2014-09-19 出版日期:2015-05-25 发布日期:2015-05-25
通讯作者: 朱希睿(1978-),男,硕士,副研究员,从事原子微观过程及状态方程研究,E-mail:zxrl978@sina.com
作者简介:孟续军(1965-),男,博士,研究员,从事原子物理过程及辐射特性研究,E-mail:meng_xujun@sina.com
基金资助:
中国工程物理研究院科学技术发展基金(2012B0102010);国家自然科学基金(11372051)资助项目

Uncertainty Quantification of Temperature-and-Density Dependent Atomic Structures in Radiative Opacity Calculation

MENG Xujun, MA Zhibo, WANG Ruili, ZHU Xirui

Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100094, China

Received:2014-06-04 Revised:2014-09-19 Online:2015-05-25 Published:2015-05-25

摘要/Abstract

摘要： 以交换势的泛函表达式为核心,分析产生原子结构理论不确定度的主要原因,阐述辐射不透明度计算中含温有界原子结构理论不确定度量化的具体步骤,给出能级、矩阵元的不确定度量化计算公式,以及判定理论模型优劣的判据.以汞、金、铁元素为例,通过数值计算,根据对比分析,验证该不确定度量化方法的可行性.

关键词: 原子结构, 不确定度, 辐射不透明度, 自洽场理论

Abstract: Main cause for uncertainty of atomic structure theory is indicated. A method for uncertainty of temperature-and-density-dependent atomic models in radiative opacity calculation is described via various functional exchange potentials. Uncertainty quantification(UQ) calculation of atomic structures in density-functional at arbitrary temperature and density is carried out by definition of algorithms of modulus. Several procedures indispensable for uncertainty study, and formulae about UQ of electron energy levels and of matrix elements are given. A criterion is proposed to estimate atomic models quantificationally. Feasibility of UQ method is verified by of data of mercury, gold and iron compared with data from‘quasi true’atomic model.

Key words: uncertainty quantification, radiative opacity, atomic structure, slef-consistent field

中图分类号:

孟续军, 马智博, 王瑞利, 朱希睿. 辐射不透明度计算中含温有界原子结构理论的不确定度量化[J]. 计算物理, 2015, 32(3): 264-276.

MENG Xujun, MA Zhibo, WANG Ruili, ZHU Xirui. Uncertainty Quantification of Temperature-and-Density Dependent Atomic Structures in Radiative Opacity Calculation[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2015, 32(3): 264-276.

[1]	孟续军, 王瑞利. 含温有界原子理论体系下电子状态方程不确定度的量化计算[J]. 计算物理, 2018, 35(2): 138-150.
[2]	梁霄, 王瑞利. 爆炸波中的混合不确定度量化方法[J]. 计算物理, 2017, 34(5): 574-582.
[3]	马智博, 孙宇涛, 殷建伟, 王秋菊, 吕桂霞. 基于数值模拟的QMU决策体系[J]. 计算物理, 2016, 33(6): 661-670.
[4]	马智博, 殷建伟, 李海杰, 刘全. 校准条件下的数值模拟不确定度量化方法[J]. 计算物理, 2015, 32(5): 514-522.
[5]	杨忠华, 刘贵立, 曲迎东, 李荣德. 位错及掺杂对球铁冲击韧性影响的电子机理[J]. 计算物理, 2015, 32(4): 482-486.
[6]	马智博, 李海杰, 殷建伟, 黄文斌. 可靠性数值模拟的不确定度量化[J]. 计算物理, 2014, 31(4): 424-430.
[7]	马智博, 郑淼, 殷建伟, 胡杰, 魏兰. 爆轰模拟不确定度的量化方法[J]. 计算物理, 2011, 28(1): 66-74.
[8]	靳奉涛, 曾交龙, 袁建民. DTA模型计算高温Fe等离子体的辐射不透明度[J]. 计算物理, 2004, 21(2): 121-124.
[9]	孙永盛, 袁建奎, 郑绍唐. 高Z元素辐射不透明度[J]. 计算物理, 1997, 14(6): 765-769.
[10]	仇阳辉, 李世昌. 有界原子模型的原子结构计算[J]. 计算物理, 1990, 7(1): 61-68.
[11]	程锦荣. 用Monte Carlo目的计算Millikan油滴实验的总不确定度及全分辨本领[J]. 计算物理, 1989, 6(4): 495-504.