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、太陽高能粒子(Solar Energetic Particles，SEPs)是太陽爆發(fā)過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，沿著扇形磁場向地球行進(jìn)。這些高能粒子嚴(yán)重干擾了人類的活動，所以對粒子加速機(jī)制的研究，特別是對激波加速的研究，對我們預(yù)警空間災(zāi)害性大氣，并盡可能減少由此帶來的損失，有著極其重要的實際意義。

2、 第一章首先介紹了與太陽高能粒子(SEPs)關(guān)聯(lián)的激波和II型射電爆的觀測。觀測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)，最后介紹了觀測事件的CMEs高度和粒子通量峰值的對應(yīng)，說明CMEs驅(qū)動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、加速太陽高能粒子的幾種模型：準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)理論模型，動力學(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事件粒子的能譜。 第三章通過計算束流質(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，而對增長率影響極??；質(zhì)子注入速度增大，頻率明顯增大，增長率變化很?。皇髻|(zhì)子的密度增大，增長率明顯增大，但頻率基本沒有變化，且增長率都有最大值。說明束流能激發(fā)低頻阿爾芬波，

4、起到散射中心的作用。 第四章通過數(shù)值求解包含二階費米加速的一維擴(kuò)散方程，研究加速效率與日心距的關(guān)系。數(shù)值計算結(jié)果與觀測事件的對比研究表明：在隨太陽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；不同太陽半徑處激波加速粒子效率不同，數(shù)值計算表明在十倍太陽半徑附近加速效率最高，對比考察的二十個太陽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20 MeV的粒子能譜