辐射带电子和磁声波的弹跳共振

摘要

波粒相互作用在辐射带高能电子动态变化中扮演着重要作用。以前的研究主要关注回旋共振和漂移共振，本课题研究磁声波与电子的弹跳共振。我们推导了电子和磁声波弹跳共振的理论扩散系数，并用测试粒子模拟的方法验证了这套扩散系数。这套扩散系数也适用于波谱在频率和传播角均有分布的波模。使用以往发表的磁声波模型，我们分析了波动模型参数变化对弹跳共振扩散系数的影响，并对其做了理论解释。通过计算磁声波和电子弹跳共振的扩散系数，以及弹跳共振下电子的通量变化，我们证明了磁声波可以通过弹跳共振造成高能电子的加速和投掷角散射，而且这种机制也能够有效散射投掷角90°附近的电子。我们得出电子和磁声波的弹跳共振可以在辐射带高能电子动态变化中起重要作用。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 范艾伦辐射带

1．2 粒子运动理论

1．3 粒子通量变化

1．4 电子与磁声波的弹跳共振

1．5 课题研究目的

第2章 弹跳共振理论扩散系数

2．2 有限空间分布波的扩散系数

2．3 传播角有分布波的扩散系数

2．3．1 转化为之前的扩散系数

第3章 验证理论扩散系数

3．1 背景场和波动模型

3．2 粒子运动模型

3．3 模拟结果

3．3．3 验证传播角有分布波的扩散系数

第4章 讨论与分析

4．1 讨论扩散系数

4．2 参数敏感度分析

4．2．2 λm对扩散系数的影响

4．2．3 扩散系数随α0的变化

第5章 影响评估

5．1 计算弹跳共振下电子的通量变化

5．2 投掷角90°附近电子的通量变化

第6章 总结与展望

6．0．1 总结

6．0．2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果