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

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?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XM(XM=tanθM)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XM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XM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XM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。

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第一章 绪论

1.1地球磁层

1.2辐射带中的带电粒子的运动形式

1.3等离子体波动与电子回旋共振作用

1.4本论文的研究内容与研究意义

第二章 合声波传播角对弹跳平均扩散系数的影响

2.1引言

2.2数值模拟方法及模拟参数

2.3模拟结果

2.4结论

第三章 嘶声波传播角对弹跳平均扩散系数的影响

3.1嘶声波模拟参数

3.2嘶声波模拟结果

3.3结论

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

4.1模拟参数

4.2模拟结果

4.3结论

第五章 不同L处的合声波与合声波加嘶声波波传播角对相空间密度的影响

5.1模拟参数

5.2模拟结果

5.3结论

总结

参考文献

致谢

附录A（攻读学位期间发表的论文）