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《长沙理工大学》 2015年
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合声波与嘶声波传播角对辐射带高能电子的动力学演化的影响

张乐维  
【摘要】:辐射带作为地球周围被地磁场捕获的高能带电粒子的区域,自从1958年由美国卫星发现以来一直受到广泛关注。约有1至7个地球半径的分布范围,它主要由高能电子和质子以及少量的a粒子和重核组成。按空间区域可分为内、外辐射带,它们的外形像套在地球外面的两个环。因为大多数航天器都运行在外辐射带区域。构成辐射带的带电粒子均具有三个绝热不变量,可以存在较长时期。高能量带电粒子能对航天器和人体造成损伤,因此对宇宙航行也是个威胁。所以研究和预测外辐射带高能电子动力学演化具有重要意义。本文采用传播角高斯分布,对传播角峰值X_M(X_M=tanθ_M)取值分别为0、2、4、6时,讨论了传播角峰值对L=4.5处两侧合声波和嘶声波的弹跳平均扩散系数的影响,以及合声波与合声波加嘶声波传播角峰值对相空间密度(PSD)的影响。另外又与L=6时的合声波与合声波加嘶声波的相空间密度进行了对比。发现了合声波的两侧弹跳平均扩散系数均随着峰值X_M增加2而减弱10倍左右,并且移向小投掷角处;而嘶声波的弹跳平均扩散系数随着峰值X_M增加2而小幅降低,也移向小投掷角处。合声波与合声波加嘶声波的PSD演化也随着传播角峰值X_M增加而急剧减弱。合声波与合声波加嘶声波传播角峰值对L=6时的相空间密度的影响与L=4.5时相类似,合声波影响下L=6时的相空间密度要略大于L=4.5时的相空间密度,但在合声波加嘶声波影响下的低能量处L=6时相空间密度却要略小于L=4.5时的相空间密度。
【关键词】:弹跳平均扩散系数 相空间密度 传播角峰值 合声波 嘶声波
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P353
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-9
  • 第一章 绪论9-16
  • 1.1 地球磁层9-10
  • 1.2 辐射带中的带电粒子的运动形式10-13
  • 1.2.1 单粒子轨道10-11
  • 1.2.2 绝热不变量11-12
  • 1.2.3 带电粒子的稳定捕获和准捕获12-13
  • 1.3 等离子体波动与电子回旋共振作用13-14
  • 1.4 本论文的研究内容与研究意义14-16
  • 第二章 合声波传播角对弹跳平均扩散系数演化的影响16-27
  • 2.1 引言16
  • 2.2 数值模拟方法及模拟参数16-20
  • 2.3 模拟结果20-25
  • 2.4 结论25-27
  • 第三章 嘶声波传播角对弹跳平均扩散系数演化的影响27-31
  • 3.1 模拟参数27
  • 3.2 模拟结果27-29
  • 3.3 结论29-31
  • 第四章 合声波与合声波加嘶声波传播角对相空间密度的影响31-36
  • 4.1 模拟参数31
  • 4.2 模拟结果31-35
  • 4.3 结论35-36
  • 第五章 不同L处合声波与合声波加嘶声波传播角对相空间密度的影响36-41
  • 5.1 模拟参数36
  • 5.2 模拟结果36-40
  • 5.3 结论40-41
  • 总结41-43
  • 参考文献43-48
  • 致谢48-49
  • 附录A(攻读学位期间发表的论文)49

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1 张乐维;合声波与嘶声波传播角对辐射带高能电子的动力学演化的影响[D];长沙理工大学;2015年
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