電子回旋脈澤不穩(wěn)定性是一種很重要的將處于磁場中的非熱電子的能量傳遞給電磁波的受激輻射放大機(jī)制。該機(jī)制已被應(yīng)用于諸多天體物理射電現(xiàn)象的解釋之中,包括太陽射電暴與太陽系內(nèi)磁化行星的射電輻射,以及太陽系外的射電輻射等。根據(jù)觀測,阿爾芬波廣泛存在于行星際空間與太陽大氣中。在磁重聯(lián)與耀斑爆發(fā)等物理過程中,則會(huì)有環(huán)-束流分布的電子產(chǎn)生。根據(jù)等離子體粒子模擬的結(jié)果,阿爾芬波可以將環(huán)-束流電子分布散射為月牙形分布,而這種月牙形分布是可以激發(fā)電子回旋脈澤不穩(wěn)定性的。通過數(shù)值計(jì)算,本文對阿爾芬波散射的環(huán)-束流電子所激發(fā)的電子回旋脈澤輻射進(jìn)行了參量研究。計(jì)算結(jié)果表明,受阿爾芬波散射的環(huán)-束流電子分布可以激發(fā)電子回旋脈澤不穩(wěn)定性。前向與后向傳播的O模與X模波都可以被放大,其中X1模波的增長率總是會(huì)隨阿爾芬波的強(qiáng)度而減小。電子分布的平均投擲角是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),因?yàn)榘柗也▽1、02與X2模的增長率的影響會(huì)隨投擲角有很大的變化。對于主要成分為束流的電子分布（投擲角φ≤30°）,01、02與X2模的增長率會(huì)隨著阿爾芬波能量密度的增加而增加。在其他情況下,01、02與X2模的增長率會(huì)隨著阿爾芬波強(qiáng)度的增加而減弱,除了... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２冷等離子體中波動(dòng)的色散關(guān)系??總而言之，電子回旋脈澤輻射機(jī)制在射電領(lǐng)域是一個(gè)很有活力、也很有應(yīng)用??

測一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。事實(shí)上，阿爾芬波不僅存在于實(shí)驗(yàn)室中，也被認(rèn)為廣泛存在??于空間之中。??如圖１．３所示，是Ｂｅｌｃｈｅｒ等人（１９７１）對水手２號(hào)與水手５號(hào)衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)??的處理結(jié)果�？梢园l(fā)現(xiàn)，在２４小時(shí)的時(shí)間范圍內(nèi)，太陽風(fēng)中的磁場的三個(gè)分量??的擾動(dòng)幅度與太陽風(fēng)中的波場的三個(gè)方向分量的擾動(dòng)速度吻合得很好。而阿爾芬??波有一個(gè)重要的性質(zhì)，就是波場的擾動(dòng)速度與擾動(dòng)磁場平行且成正比。所以該數(shù)??據(jù)足以證明在太陽風(fēng)中阿爾芬波的存在。??Ａｌｆｖｅｎ?Ｗａｖｅｓ?ｉｎ?Ｓｏｌａｒ?Ｗｉｎｄ???１?１?１?１?１?１?１?１??１?ｉ???ｂ?〇?１?１?１?１?１?１?１?１?１?１?１??〇?Ｎ??０?１２?１６?２０?２４??ＴＩＭＥ?（ＨＲＳ）??圖１．３太陽風(fēng)中的阿爾芬波的觀測（Ｂｅｌｃｈｅｒ?ｅｔａｌ．，?１９７１）。＆、ｈ與＼分別是磁場??的徑向、角向與ｚ方向分量。ｖｆｉ、乂分別是粒子速度的徑向、角向與ｚ方向分量。??事實(shí)上，阿爾芬波不僅存在于行星際空間中，阿爾芬波也存在于太陽大氣之??中。如圖１．４所示，是Ｈｉｎｏｄｅ衛(wèi)星（ＤｅＰｏｎｔｉｅｕｅｔａｌ．，２００７）對太陽色球大氣針狀體??的觀測結(jié)果。由于磁凍結(jié)效應(yīng)，磁力線與針狀體是綁縛在一起的。所以針狀體周??期性的擺動(dòng)可以看作是磁力線的擺動(dòng)，其周期約為１００秒，波長則大于４兆米，??這也是阿爾芬波在太陽大氣中傳播的證據(jù)。另外

圖１．５阿爾芬波對束流電子分布的散射作用（Ｗｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０１２）??


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