許多年來地球磁層是令人類充滿幻想的神秘空間。近年隨著人類空間活動和航天探測器的增加,例如,美國的RBSP項(xiàng)目、SAMPEX衛(wèi)星等,人類加快了對地球內(nèi)磁層高能粒子的分布及其動力學(xué)演化過程的研究。輻射帶自1958年被發(fā)現(xiàn)以來,就因其內(nèi)部的高能粒子快速而劇烈的變化過程,以及大量在役航天器材運(yùn)行其中而受到廣泛的關(guān)注。由于圍繞著外輻射帶帶電粒子迅速而多變的演化過程存在著許多科學(xué)現(xiàn)象有待揭示,并且外輻射帶高能粒子可對在軌航天器以及宇航員產(chǎn)生重大危害,推動著人類繼續(xù)深入探索地球輻射帶高能電子演化的動力學(xué)過程,主要涉及到高能電子的加速過程、損失過程以及輸運(yùn)過程。輻射帶中的一部分高能電子很可能來源于亞暴爆發(fā)期間被加速注入到地球磁層的能量約為數(shù)十到數(shù)百Kev磁尾粒子,我們通常稱之為種子電子。種子電子只有通過一系列物理過程才能獲得能量從而成為輻射帶高能粒子,常被提及的加速過程包括:徑向擴(kuò)散向地球方向輸運(yùn)電子;與合聲波發(fā)生回旋共振從而加速等。同時(shí)這些被注入到內(nèi)磁層的種子電子也可能會經(jīng)歷一系列損失能量的物理過程,其中較為有代表性的如徑向擴(kuò)散向背離地球方向輸運(yùn)電子和與嘶聲波、電磁離子回旋波的回旋共振過程。本文前部... 

【文章來源】：長沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

地球磁層的基本結(jié)構(gòu)

圖 1.2 內(nèi)磁層帶電粒子捕獲區(qū)示意圖[5]1.1.1 輻射帶輻射帶區(qū)域于 1958 年被 VanAllen 所發(fā)現(xiàn)，故也稱為范艾倫輻射帶[6]。區(qū)域主要捕獲的是能量大于 100keV 的高能電子和質(zhì)子。輻射帶由一個(gè)較低密度區(qū)域即槽區(qū)劃分為內(nèi)輻射帶和外輻射帶[7]，內(nèi)、外輻射帶空間分布的中置分別約為 1.5ER 和 4-5ER （ER 為地球半徑）。雖然內(nèi)、外輻射帶同樣充高能電子和質(zhì)子，卻表現(xiàn)出了截然不同的演化特性。內(nèi)輻射帶相對穩(wěn)定只有間尺度的演化過程；外輻射帶則相對活躍，對太陽活動及行星際波擾動等表了劇烈而復(fù)雜的演化過程[8,9]，在個(gè)別情況下外輻射帶的內(nèi)邊界甚至可以深入內(nèi)輻射帶[10]。

第一章 緒論在磁暴期間，環(huán)電流粒子可以在幾小時(shí)內(nèi)增加 1-2 個(gè)數(shù)量級，與此同時(shí)，環(huán)電流向內(nèi)收縮其內(nèi)邊緣可達(dá)到 2.5ER 的位置。環(huán)電流粒子成分在平靜期和磁擾期也有很大差別。環(huán)電流區(qū)域內(nèi)的高能帶電粒子可通過電荷交換碰撞的方式失去電荷成為中性高能原子，這些高能的中性原子不會受到地磁場的束縛，故可以通過接收這些高能中性原子來為環(huán)電流成像。下圖為通過追蹤高能中性原子從而探測環(huán)電流分布及其在磁暴期間的變化特性成像實(shí)例。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3365591