基于MATLAB的地磁场中带电粒子运动模拟分析

摘要

依据单粒子轨道理论和偶极磁场模型定性分析中高能带电粒子在近地区域的运动过程,并利用MATLAB对地磁场捕获带电粒子的基本原理进行数值模拟.结果表明,地球的磁镜结构可以将一定角度射入的带电粒子束缚在其中,粒子的漂移运动速度大小取决于粒子的能量,能量越大的粒子其漂移速度越大;磁镜点的磁感应强度大小由粒子的抛射角决定,随着抛射角增大磁镜点的磁感应强度先快速减小然后趋于不变,当抛射角小于1.11°时,带电粒子在反射前将损失在大气层中.