擴(kuò)散激波加速質(zhì)子激發(fā)阿爾芬波特性及加速效率與日心距的關(guān)系研究.pdf

1、太陽(yáng)高能粒子(Solar Energetic Particles，SEPs)是太陽(yáng)爆發(fā)過(guò)程中能量劇烈釋放的一種表現(xiàn)。受不同加速機(jī)制的作用，帶電離子或電子通常在從太陽(yáng)低層大氣到行星際的廣泛空間尺度上被加速到10 keV/nucl到GeV/nucl的能量，沿著扇形磁場(chǎng)向地球行進(jìn)。這些高能粒子嚴(yán)重干擾了人類的活動(dòng)，所以對(duì)粒子加速機(jī)制的研究，特別是對(duì)激波加速的研究，對(duì)我們預(yù)警空間災(zāi)害性大氣，并盡可能減少由此帶來(lái)的損失，有著極其重要的實(shí)際意義。

2、 第一章首先介紹了與太陽(yáng)高能粒子(SEPs)關(guān)聯(lián)的激波和II型射電爆的觀測(cè)。觀測(cè)事件的研究表明快日冕物質(zhì)拋射(Coronal Mass Ejections，CMEs)能在赤道附近和極區(qū)有效驅(qū)動(dòng)激波，高能粒子和CMEs速度有很好的關(guān)聯(lián)，最后介紹了觀測(cè)事件的CMEs高度和粒子通量峰值的對(duì)應(yīng)，說(shuō)明CMEs驅(qū)動(dòng)日冕激波和行星際激波與粒子能量的關(guān)聯(lián)性。 第二章介紹了對(duì)離子進(jìn)行有效加速的擴(kuò)散激波加速機(jī)制的理論進(jìn)展，以及目前研究擴(kuò)散激波

3、加速太陽(yáng)高能粒子的幾種模型：準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)理論模型，動(dòng)力學(xué)輸運(yùn)模型和束流不穩(wěn)定性模型。模型在散射中心自洽的前提下，數(shù)值模擬可以很好的解釋觀測(cè)事件粒子的能譜。 第三章通過(guò)計(jì)算束流質(zhì)子激發(fā)阿爾芬波的色散關(guān)系，研究阿爾芬波特性及影響條件。結(jié)果表明：傳播角不同，振蕩頻率不同，而對(duì)增長(zhǎng)率影響極小；質(zhì)子注入速度增大，頻率明顯增大，增長(zhǎng)率變化很?。皇髻|(zhì)子的密度增大，增長(zhǎng)率明顯增大，但頻率基本沒(méi)有變化，且增長(zhǎng)率都有最大值。說(shuō)明束流能激發(fā)低頻阿爾芬波，

4、起到散射中心的作用。 第四章通過(guò)數(shù)值求解包含二階費(fèi)米加速的一維擴(kuò)散方程，研究加速效率與日心距的關(guān)系。數(shù)值計(jì)算結(jié)果與觀測(cè)事件的對(duì)比研究表明：在隨太陽(yáng)半徑變化的背景條件下，激波加速粒子的能譜曲線呈冪律譜，能譜變硬，加速粒子的最大能量明顯增大，加速效率增大；不同太陽(yáng)半徑處激波加速粒子效率不同，數(shù)值計(jì)算表明在十倍太陽(yáng)半徑附近加速效率最高，對(duì)比考察的二十個(gè)太陽(yáng)高能粒子事件的通量-高度曲線以及逃逸粒子譜結(jié)論一致；最后對(duì)20 MeV的粒子能譜