【摘要】：磁場重聯(lián)廣泛存在于星際空間和實(shí)驗(yàn)室等離子體中,重聯(lián)過程中磁場能量快速轉(zhuǎn)化為等離子體的動(dòng)能和熱能,最終改變磁力線宏觀尺度上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)�？臻g等離子體的許多爆發(fā)現(xiàn)象與磁場重聯(lián)密切相關(guān),例如:太陽耀斑爆發(fā),磁層亞爆等。近幾十年來,衛(wèi)星觀測提供了許多發(fā)生在日地空間的無碰撞磁場重聯(lián)的重要證據(jù)。本文結(jié)合歐空局Cluster衛(wèi)星和全粒子模擬數(shù)據(jù),對(duì)無碰撞多X線磁場重聯(lián)的結(jié)構(gòu)及其伴隨的高能電子特征和產(chǎn)生機(jī)制開展研究。主要內(nèi)容如下。眾所周知重聯(lián)可以有效的產(chǎn)生高能電子�？茖W(xué)家提出了跟磁重聯(lián)直接相關(guān)的四個(gè)不同的電子加速區(qū)域:通量堆積區(qū),分離線附近的密度耗空區(qū),磁島和薄電流片。我們選取在2001至2006年間Cluster衛(wèi)星在磁尾觀測到的磁場重聯(lián)事件,分析重聯(lián)四個(gè)區(qū)域中的電子加速效率。定義能量大于50kev的電子通量和小于26kev的電子通量的比值來量化電子加速效率。我們發(fā)現(xiàn),盡管通量堆積區(qū),磁島和薄電流片比密度耗空區(qū)有更大的可能加速電子,但是這四個(gè)區(qū)域中的電子加速效率沒有明顯的高低之分而且,最有效的電子加速通常并不出現(xiàn)在這四個(gè)區(qū)域中。我們的結(jié)果對(duì)于一步明確重聯(lián)中電子的加速機(jī)制有重要作用。同時(shí)利用全粒子模擬研究了在導(dǎo)向場條件下多X線重聯(lián)中磁島并合處的物理量特征。多X線重聯(lián)中的重要產(chǎn)物是磁島。在系統(tǒng)中存在多個(gè)磁島的情形下,磁島與磁島在源自X線的高速出流的帶動(dòng)下很容易發(fā)生并合。我們分析了磁島并合過程的入流和出流,垂直于重聯(lián)面的電流Jy,Hall電場和磁場等特征,特別是電子的動(dòng)力學(xué)行為特征,并且通過分析廣義歐姆定律明確了并合點(diǎn)處重聯(lián)電場的來源。發(fā)現(xiàn)主磁島間的并合跟對(duì)稱磁重聯(lián)特征相似,而主次磁島間的并合則跟非對(duì)稱重聯(lián)的特征類似。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P353
【圖文】：

第一章 引言到建立物理模型的數(shù)值模擬，實(shí)驗(yàn)研究，再到而上下求索。經(jīng)典磁流體（MHD）理論認(rèn)為流片，由于等離子體中的有限電導(dǎo)率，使磁結(jié)構(gòu)的過程，同時(shí)伴有磁能的瞬時(shí)釋放，引直觀的磁場重聯(lián)圖像如圖1.1，藍(lán)色表示初始離子體的出流和入流，紅色區(qū)域的初始電流場重聯(lián)分為兩個(gè)區(qū)域[7]。由于初始的粒子或者反方向的磁力線攜帶等離子相互靠近，直到經(jīng)典的X形磁場位形結(jié)構(gòu)。

第一章 引言完全導(dǎo)電近似。當(dāng)Rm<<1的時(shí)候，即第二項(xiàng)起主要方程，磁場在等離子體中擴(kuò)散，表示磁能通過擴(kuò)散磁場重聯(lián)的本質(zhì)就是磁凍結(jié)條件的破壞。但通過擴(kuò)中的重聯(lián)現(xiàn)象顯然鞭長莫及。隨后Petscheck，P家在Sweet—Parker模型基礎(chǔ)上提出各自的模型，解]。rker在20世紀(jì)50年代結(jié)合耀斑活動(dòng)和太陽風(fēng)—地磁次提出定量的描述穩(wěn)態(tài)磁場重聯(lián)的物理模型，即S本假設(shè)如下：磁重聯(lián)是發(fā)生在中性面上的有限經(jīng)典

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本文編號(hào)：2741061