We present a brief review on the atomic kinetics, modeling and interpretation of astrophysical observations, and laboratory astrophysics experiments. The emphasis is on benchmarking of opacity calculations relevant for solar structure models, photoionized plasmas research, the magnetohydrodynamic numerical simulation of accretion disk dynamics, and a connection between radiation transport effects and plasma source geometry details. Specific cases of application are discussed with relevance to recent and proposed laboratory astrophysics experiments as well as Chandra and X-ray Multi-Mirror Mission Newton observations.
REFERENCES
1.
M. K.
Matzen
, Phys. Plasmas
4
, 1519
(1997
).2.
J. E.
Bailey
, G.
Chandler
, D.
Cohen
, M.
Cuneo
, M.
Foord
, R.
Heeter
, D.
Jobe
, P.
Lake
, J.
MacFarlane
, T.
Nash
, D.
Nielson
, R.
Smelser
, and J.
Torres
, Phys. Plasmas
9
, 2186
(2002
).3.
M. E.
Cuneo
, D.
Sinars
, E.
Waisman
, D.
Bliss
, W.
Stygar
, R.
Vesey
, R.
Lemke
, I.
Smith
, P.
Rambo
, J.
Porter
, G.
Chandler
, T.
Nash
, M.
Mazarakis
, R.
Adams
, E.
Yu
, K.
Struve
, and T.
Mehlhorn
, Phys. Plasmas
13
, 056318
(2006
).4.
J. E.
Bailey
, G.
Chandler
, R.
Mancini
, S.
Slutz
, G.
Rochau
, M.
Bump
, T.
Burris-Mog
, G.
Cooper
, G.
Dunham
, I.
Golovkin
, J.
Kilenny
, P.
Lake
, R.
Leeper
, R.
Lemke
, J.
MacFarlane
, T.
Mehlhorn
, T.
More
, T.
Nash
, A.
Nikroo
, D.
Nielsen
, K.
Peterson
, C.
Ruiz
, D.
Schroen
, D.
Steinman
, and W.
Varnum
, Phys. Plasmas
13
, 056301
(2006
).5.
S.
Basu
and H. M.
Antia
, Phys. Rep.
457
, 217
(2008
).6.
J. N.
Bahcall
, A. M.
Serenelli
, and M.
Pinsonneault
, Astrophys. J.
614
, 464
(2004
);S.
Basu
and H. M.
Antia
, Astrophys. J. Lett.
606
, L85
(2004
);H. M.
Antia
and S.
Basu
, Astrophys. J. Lett.
620
, L129
(2005
);J. N.
Bahcall
, A. M.
Serenelli
, and S.
Basu
, Astrophys. J. Lett.
621
, L85
(2005
).7.
J. J.
MacFarlane
, I. E.
Golovkin
, P. R.
Woodruff
, D. R.
Welch
, B. V.
Oliver
, T. A.
Mehlhorn
, and R. B.
Campbell
, Proceedings of the 2003 Inertial Fusion Science and Applications Conference
, edited by B. A.
Hammel
, D. D.
Meyerhofer
, J.
Meyer-ter-Vehn
, and H.
Azechi
(American Nuclear Society
, LaGrange Park, IL
, 2004
), p. 457
.8.
T. S.
Perry
, S.
Davidson
, F.
Serduke
, D.
Bach
, C.
Smith
, J.
Foster
, R.
Doyas
, C.
Iglesias
, F.
Rogers
, J.
Abdallah
,Jr. , R.
Stewart
, J.
Kilkenny
, and R. W.
Lee
, Phys. Rev. Lett.
67
, 3784
(1991
);
[PubMed]
P. T.
Springer
, K.
Wong
, C.
Iglesias
, J.
Hammer
, J.
Porter
, A.
Toor
, W.
Goldstein
, B.
Wilson
, F.
Rogers
, C.
Deeney
, D.
Dearborn
, C.
Bruns
, J.
Emig
, and R.
Stewart
, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
58
, 927
(1997
).9.
T. S.
Perry
, P.
Springer
, D.
Fields
, D.
Bach
, F.
Serduke
, C.
Iglesias
, F.
Rogers
, J.
Nash
, M.
Chen
, B.
Wilson
, W.
Goldstein
, B.
Rosznai
, R.
Ward
, J.
Kilkenny
, R.
Doyas
, L.
Da Silva
, C.
Back
, and R.
Cauble
, Phys. Rev. E
54
, 5617
(1996
).10.
J. E.
Bailey
, G.
Rochau
, C.
Iglesias
, J.
Abdallah
, Jr., J. J.
MacFarlane
, I.
Golovkin
, P.
Wang
, R. C.
Mancini
, P. W.
Lake
, T. C.
Moore
, M.
Bump
, O.
Garcia
, and S.
Mazevet
, Phys. Rev. Lett.
99
, 265002
(2007
).11.
J. E.
Bailey
, G. A.
Rochau
, R. C.
Mancini
, C. A.
Iglesias
, J. J.
MacFarlane
, I. E.
Golovkin
, J. C.
Pain
, F.
Gilleron
, C.
Blancard
, Ph.
Cosse
, G.
Faussurier
, G. A.
Chandler
, T. J.
Nash
, D. S.
Nielsen
, and P. W.
Lake
, Rev. Sci. Instrum.
79
, 113104
(2008
).12.
C. A.
Iglesias
and F. J.
Rogers
, Astrophys. J.
464
, 943
(1996
).13.
S.
Mazevet
and J.
Abdallah
, Jr., J. Phys. B
39
, 3419
(2006
).14.
P.
Renaudin
, L.
Lecherbourg
, C.
Blancard
, P.
Cosse
, G.
Faussurier
, P.
Audebert
, S.
Bastiani-Ceccoti
, J. P.
Geindre
, and R.
Shepherd
, AIP Conf. Proc.
926
, 24
(2007
).15.
T. R.
Kallman
and R.
McCray
, Astrophys. J., Suppl. Ser.
50
, 263
(1982
);D. A.
Liedahl
, X-Ray Spectroscopy in Astrophysics: Lectures Held at the Astrophysics School X
(Springer
, Amsterdam
, 1999
), Vol. 520
, p. 189
;Spectroscopic Challenges of Photoionized Plasmas
, Astronomical Society of the Pacific Conference Series
Vol. 247
, edited by G.
Ferland
and D. W.
Savin
(Sheridan
, Chelsea, MI
, 2001
).16.
C. B.
Tarter
, W.
Tucker
, and E. E.
Salpeter
, Astrophys. J.
156
, 943
(1969
).17.
R. F.
Heeter
, J.
Bailey
, M.
Cuneo
, J.
Emig
, M.
Foord
, P.
Springer
, and R.
Thoe
, Rev. Sci. Instrum.
72
, 1224
(2001
);M. E.
Foord
, R.
Heeter
, P.
van Hoof
, R.
Thoe
, J.
Bailey
, H.
Chung
, D.
Liedahl
, K.
Fournier
, G.
Chandler
, V.
Jonauskas
, R.
Kisielius
, L.
Mix
, C.
Ramsbottom
, P.
Springer
, F.
Keenan
, S.
Rose
, and W.
Goldstein
, Phys. Rev. Lett.
93
, 055002
(2004
).
[PubMed]
18.
P. A. M.
Van Hoof
, M. E.
Foord
, R. F.
Heeter
, J. E.
Bailey
, H.-K.
Chung
, M. E.
Cuneo
, W. H.
Goldstein
, V.
Jonauskas
, F. P.
Keenan
, R.
Kisielius
, D. A.
Liedahl
, C.
Ramsbottom
, S. J.
Rose
, P. T.
Springer
, and R. S.
Thoe
, Astrophys. Space Sci.
298
, 147
(2005
).19.
S.
Rose
, P.
van Hoof
, V.
Joansukas
, F.
Keenan
, R.
Kisielius
, C.
Ramsbottom
, M.
Foord
, R.
Heeter
, and P.
Springer
, J. Phys. B
37
, L337
(2004
).20.
J. E.
Bailey
, D.
Cohen
, G.
Chandler
, M.
Cuneo
, M.
Foord
, R.
Heeter
, D.
Jobe
, P.
Lake
, D.
Liedahl
, J.
MacFarlane
, T.
Nash
, D.
Nielson
, R.
Smelser
, and W.
Stygar
, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
71
, 157
(2001
).21.
D. H.
Cohen
, J. J.
MacFarlane
, and J. E.
Bailey
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 1962
(2003
).22.
H. G.
Wei
, J. R.
Shi
, G.
Zhao
, Y.
Zhang
, Q. L.
Dong
, Y. T.
Li
, S. J.
Wang
, J.
Zhang
, Z. T.
Liang
, J. Y.
Zhang
, T. S.
Wen
, W. H.
Zhang
, X.
Hu
, S. Y.
Liu
, Y. K.
Ding
, L.
Zhang
, Y. J.
Tang
, B. H.
Zhang
, Z. J.
Zheng
, H.
Nishimura
, S.
Fujioka
, F. L.
Wang
, and H.
Takabe
, “Opacity studies of silicon in radiatively heated plasmas
,” Astrophys. J.
(in press).23.
J.
Zeng
, G.
Zhao
, and J.
Yuan
, Phys. Rev. E
70
, 027401
(2004
).24.
M. F.
Gu
, Astrophys. J.
597
, 1241
(2003
).25.
K.
Kawashima
and S.
Kitamoto
, Publ. Astron. Soc. Jpn.
48
, L113
(1996
).26.
F.
Paerels
, J.
Cottam
, M.
Sako
, D. A.
Liedahl
, A. C.
Brinkman
, R. L. J.
van der Meer
, J. S.
Kaastra
, and P.
Predehl
, Astrophys. J. Lett.
533
, L135
(2000
).27.
N.
Miyanaga
, Proc. SPIE
2633
, 183
(1995
).28.
A.
Bar-Shalom
, M.
Klapisch
, and J.
Oreg
, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
71
, 169
(2001
).29.
F. L.
Wang
, S.
Fujioka
, H.
Nishimura
, D.
Kato
, Y.
Li
, G.
Zhao
, J.
Zhang
, and H.
Takabe
, Phys. Plasmas
15
, 073108
(2008
).30.
S.
Kaspi
, W.
Brandt
, I.
George
, H.
Netzer
, D.
Crenshaw
, J.
Gabel
, F.
Harmann
, M.
Kraiser
, A.
Koratkar
, S.
Kraemer
, G.
Kriss
, S.
Mathur
, R.
Mutchosky
, K.
Nandra
, B.
Peterson
, J.
Shields
, T.
Turner
, and W.
Zheng
, Astrophys. J.
574
, 643
(2002
).31.
R. A.
Remillard
and J. E.
McClintock
, Annu. Rev. Astron. Astrophys.
44
, 49
(2006
).32.
33.
I. D.
Novikov
and K. S.
Thorne
, in Black Holes: Les Astres Occlus
, edited by C.
DeWitt
and B.
DeWitt
(Gordon and Breach
, New York
, 1973
), p. 343
.34.
S. A.
Balbus
and J. F.
Hawley
, Rev. Mod. Phys.
70
, 1
(1998
).35.
J.-P.
De Villiers
and J. F.
Hawley
, Astrophys. J.
589
, 458
(2003
).36.
J.-P.
De Villiers
, J. F.
Hawley
, and J. H.
Krolik
, Astrophys. J.
599
, 1238
(2003
).37.
J. H.
Krolik
, J. F.
Hawley
, and S.
Hirose
, Astrophys. J.
622
, 1008
(2005
).38.
J. C.
McKinney
and C. F.
Gammie
, Astrophys. J.
611
, 977
(2004
).39.
J. F.
Hawley
, K.
Beckwith
, and J. H.
Krolik
, Astrophys. Space Sci.
311
, 117
(2007
).40.
S.
Hirose
, J. H.
Krolik
, J. P.
De Villiers
, and J. F.
Hawley
, Astrophys. J.
606
, 1083
(2004
).41.
J. F.
Hawley
and J. H.
Krolik
, Astrophys. J.
641
, 103
(2006
).42.
R. D.
Blandford
and R. L.
Znajek
, Mon. Not. R. Astron. Soc.
179
, 433
(1977
).43.
K.
Beckwith
, J. F.
Hawley
, and J. H.
Krolik
, Astrophys. J.
678
, 1180
(2008
).44.
J. D.
Schnittman
, J. H.
Krolik
, and J. F.
Hawley
, Astrophys. J.
651
, 1031
(2006
).45.
F. M.
Kerr
, S. J.
Rose
, J. S.
Wark
, and F. P.
Keenan
, Astrophys. J. Lett.
613
, L181
(2004
).46.
A. K.
Bhatia
and J. L. R.
Saba
, Astrophys. J.
563
, 434
(2001
).47.
S. O.
Kastner
and A. K.
Bhatia
, Astrophys. J.
553
, 421
(2001
).48.
A. K.
Bhatia
and S. O.
Kastner
, Astrophys. J.
516
, 482
(1999
).49.
H.
Scott
and R. W.
Mayle
, Appl. Phys. B: Lasers Opt.
58
, 35
(1994
).50.
H.
Scott
, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
71
, 689
(2001
).51.
P. A. M.
Dirac
, Technical Report No. MS-D-5, 1943
.52.
P. A. M.
Dirac
, K.
Fuchs
, R.
Peierls
, and P.
Preston
, Technical Report No. MS-D-5, 1943
.53.
F. M.
Kerr
, S. J.
Rose
, J. S.
Wark
, and F. P.
Keenan
, Astrophys. J.
629
, 1091
(2005
).54.
S. J.
Rose
, M.
Matranga
, M.
Mathioudakis
, F. P.
Keenan
, and J. S.
Wark
, Astron. Astrophys.
483
, 887
(2008
).55.
S. J.
Rose
, J. S.
Wark
, and F. P.
Keenan
, “New experimental possibilities for measuring plasma geometry through opacity measurements
,” Astrophys. Space Sci.
(in press)56.
C. A.
Back
, U.
Feldman
, J. L.
Weaver
, J. F.
Seely
, C.
Constantin
, G.
Holland
, R. W.
Lee
, H.-K.
Chung
, and H. A.
Scott
, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
99
, 21
(2006
).© 2009 American Institute of Physics.
2009
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.