Generating functions for canonical systems of fermions

The method proposed by Pratt to derive recursion relations for systems of degenerate fermions [Phys. Rev. Lett. 84, 4255 (2000), arXiv:nucl-th/9905055] relies on diagrammatic techniques. This efficient formalism assumes no explicit two-body interactions, makes possible the inclusion of conservation laws and requires low computational time. In this brief report, we show that such recursion relations can be obtained from generating functions, without any restriction as concerns the number of conservation laws (e.g. total energy or angular momentum).Comment: submitted to Physical Review

A consistent approach for mixed detailed and statistical calculation of opacities in hot plasmas

Absorption and emission spectra of plasmas with multicharged-ions contain transition arrays with a huge number of coalescent electric-dipole (E1) lines, which are well suited for treatment by the unresolved transition array and derivative methods. But, some transition arrays show detailed features whose description requires diagonalization of the Hamiltonian matrix. We developed a hybrid opacity code, called SCORCG, which combines statistical approaches with fine-structure calculations consistently. Data required for the computation of detailed transition arrays (atomic configurations and atomic radial integrals) are calculated by the super-configuration code SCO (Super-Configuration Opacity), which provides an accurate description of the plasma screening effects on the wave-functions. Level energies as well as position and strength of spectral lines are computed by an adapted RCG routine of R. D. Cowan. The resulting code provides opacities for hot plasmas and can handle mid-Z elements. The code is also a powerful tool for the interpretation of recent laser and Z-pinch experimental spectra, as well as for validation of statistical methods.Comment: submitted to "High Energy Density Physics

Un modèle hybride pour le calcul de propriétés radiatives des plasmas chauds combinant niveaux, configurations et supraconfigurations à l'équilibre thermodynamique local.

In hot dense plasmas, most energy transfer is due to radiation. Therefore, the effects of opacity on structure and evolution of plasmas are quite important. Normally, detailed line by line calculation of plasma opacities give the most precise results, but sometimes requires such an amount of resources it is not tractable. Conversely, the use of statistical enables one to handle a large number of excited states, but do not render any detailed line, thus are not always suitable for spectroscopy calculation. The goal of the thesis is to calculate opacities of hot plasmas with joint use of both approaches. The presented method allowed the coupling of an opacity code with an atomic structure code. The developed model has been used to interpret experimental spectra (laser, Z-pinch).Dans les plasmas chauds et denses, la contribution des phénomènes radiatifs au transfert d'énergie est souvent prédominante. L'opacité de ces plasmas a donc une incidence majeure sur leur structure et leur évolution. En principe, le calcul raie par raie de l'opacité spectrale permet d'obtenir les résultats les plus précis, mais il nécessite souvent une grande quantité de ressources. À l'inverse, les méthodes statistiques de calcul d'opacité sont capables de prendre en compte un très grand nombre d'états excités, mais elles ne restituent pas les raies détaillées et ne sont pas toujours adaptées à des calculs destinés à la spectroscopie. L'objectif de la thèse est de calculer l'opacité de plasmas chauds en combinant ces deux approches. La méthode présentée a rendu possible le couplage d'un code de calcul d'opacités avec un code de structure atomique. Le modèle développé a été utilisé pour l'interprétation de spectres expérimentaux (laser, Z-pinch) et des pistes d'optimisation sont envisagées

Un modèle hybride pour le calcul de propriétés radiatives des plasmas chauds combinant niveaux, configurations et supraconfigurations à l'équilibre thermodynamique local

Dans les plasmas chauds et denses, la contribution des phénomènes radiatifs au transfert d'énergie est souvent prédominante. L'opacité de ces plasmas a donc une incidence majeure sur leur structure et leur évolution. En principe, le calcul raie par raie de l'opacité spectrale permet d'obtenir les résultats les plus précis, mais il nécessite souvent une grande quantité de ressources. À l'inverse, les méthodes statistiques de calcul d'opacité sont capables de prendre en compte un très grand nombre d'états excités, mais elles ne restituent pas les raies détaillées et ne sont pas toujours adaptées à des calculs destinés à la spectroscopie. L'objectif de la thèse est de calculer l'opacité de plasmas chauds en combinant ces deux approches. La méthode présentée a rendu possible le couplage d'un code de calcul d'opacités avec un code de structure atomique. Le modèle développé a été utilisé pour l'interprétation de spectres expérimentaux (laser, Z-pinch) et des pistes d'optimisation sont envisagéesIn hot dense plasmas, most energy transfer is due to radiation. Therefore, the effects of opacity on structure and evolution of plasmas are quite important. Normally, detailed line by line calculation of plasma opacities give the most precise results, but sometimes requires such an amount of resources it is not tractable. Conversely, the use of statistical enables one to handle a large number of excited states, but do not render any detailed line, thus are not always suitable for spectroscopy calculation. The goal of the thesis is to calculate opacities of hot plasmas with joint use of both approaches. The presented method allowed the coupling of an opacity code with an atomic structure code. The developed model has been used to interpret experimental spectra (laser, Z-pinchPALAISEAU-Polytechnique (914772301) / SudocSudocFranceF