内辐射带高能质子分布及演化特征研究
发布时间：2021-07-13 12:16
内辐射带高能质子是日地相互作用标志物质之一,也是宇航员健康和航天器安全的严重威胁之一,其分布特征和演化规律研究是当前空间物理理论和应用研究的热点之一。本文利用近三个太阳活动周的TRIOS/NOAA系列卫星数据以及最新的范艾伦卫星的数据,对内辐射带高能质子的空间、方向分布特征及其太阳活动周演化规律进行了较为系统地探索。基于范艾伦卫星上搭载的REPT探测器所获得的17个投掷角方向的高能质子数据,利用直接观测的数据研究了磁赤道处不同L值的高能质子投掷角分布、随高度或L值分布、能谱分布。研究表明：（1）磁赤道处内辐射带高能质子呈现出各向异性的特征,90°投掷角附近的粒子通量较高,远离90°投掷角两个方向对称减少。以J=J·90°sinna对17个方向通量及其对应投掷角信息拟合,获得的各向异性指数n在磁赤道处随L值的增大而减小；（2）利用范艾伦卫星REPT的数据对高能质子通量随高度及L值的分布研究结果表明：内辐射带高能质子通量随高度及L值先上升后下降,与AP-8模型相比,在同一L值处,范艾伦卫星探测的高能质子通量低于AP-8模型的高能质子通量；（3）利用范艾伦卫星的8个能道的实测质子通量,我们研...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１．１磁层结构示意图巧１自［ＷＺ／ｆｏ，巧７８］）??１??
ｍ破＝中?＋?品ｘｓｊ，（１．＂??在引入导向中也情况下，上述运动可Ｗ分解成Ｈ个部分，如图１．３所示。??／Ｉ？??０八〇?Ｍｏｔｉｏｎ?Ｂｏｕ口ｃｅ?Ｍｏｔｉｏｎ?ＤＨｆｔ?Ｍｏｔｉｏｎ??图１．３福射带粒子运动示意图??３??
?、??Ｉ?下?ｂ＂＾Ｉ《Ｂ，（１．６）??则粒子平行磁场方向的动量在其弹跳路径上的积分保持守恒。??Ｊ?＝?＾?ｍｖ｜｜ｄｚ?＝?Ｃ（常数），（１．８）??Ｊ被称为第二绝热不变量。式中Ｔｅ为粒子的弹跳周期。高能粒子在磁层中弹??跳运动的周期约为秒量级。??第Ｈ种是垂直磁力线的漂移运动。当磁场强度在垂直于磁场的方向上存在梯??度时，由于带电粒子在磁场强度小的区域回旋半径大，在磁场强度大的区域回旋??半径小，使得带电粒子沿垂直于磁场的方向漂移（如图１．４所示）。漂移方向和??带电粒子所带电荷有关，质子和电子的漂移方向相反。此外，当磁力线弯曲时，??带电粒子将受到惯性离也力的作用发生曲率漂移。带电粒子的这两种漂移运动统??称为梯度一曲率漂移。在地球偶极磁场中，电子向东漂移，质子向西漂移。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NOAA卫星数据的辐射带质子投掷角分布研究[J]. 杨世超,张贤国,王月,王春琴,常峥,秦慕荣,王世金. 空间科学学报. 2014(04)
[2]辐射带高能粒子通量演化与宇宙线强度的相关特性分析[J]. 薛炳森. 中国科学:地球科学. 2012(07)
[3]The secular variation of inner zone high energy proton environment in the SAA[J]. XIE Lun, PU Zuyin, JIAO Weixin & FU suiyan Department of Geophysics, Peking University, Beijing 100871, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2005(12)
[4]南大西洋地磁异常区的辐射环境与低轨卫星粒子辐射通量计算[J]. 焦维新,濮祖荫,方晓华,傅绥燕. 地球物理学报. 1999(02)
本文编号：3282046
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１．１磁层结构示意图巧１自［ＷＺ／ｆｏ，巧７８］）??１??
ｍ破＝中?＋?品ｘｓｊ，（１．＂??在引入导向中也情况下，上述运动可Ｗ分解成Ｈ个部分，如图１．３所示。??／Ｉ？??０八〇?Ｍｏｔｉｏｎ?Ｂｏｕ口ｃｅ?Ｍｏｔｉｏｎ?ＤＨｆｔ?Ｍｏｔｉｏｎ??图１．３福射带粒子运动示意图??３??
?、??Ｉ?下?ｂ＂＾Ｉ《Ｂ，（１．６）??则粒子平行磁场方向的动量在其弹跳路径上的积分保持守恒。??Ｊ?＝?＾?ｍｖ｜｜ｄｚ?＝?Ｃ（常数），（１．８）??Ｊ被称为第二绝热不变量。式中Ｔｅ为粒子的弹跳周期。高能粒子在磁层中弹??跳运动的周期约为秒量级。??第Ｈ种是垂直磁力线的漂移运动。当磁场强度在垂直于磁场的方向上存在梯??度时，由于带电粒子在磁场强度小的区域回旋半径大，在磁场强度大的区域回旋??半径小，使得带电粒子沿垂直于磁场的方向漂移（如图１．４所示）。漂移方向和??带电粒子所带电荷有关，质子和电子的漂移方向相反。此外，当磁力线弯曲时，??带电粒子将受到惯性离也力的作用发生曲率漂移。带电粒子的这两种漂移运动统??称为梯度一曲率漂移。在地球偶极磁场中，电子向东漂移，质子向西漂移。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NOAA卫星数据的辐射带质子投掷角分布研究[J]. 杨世超,张贤国,王月,王春琴,常峥,秦慕荣,王世金. 空间科学学报. 2014(04)
[2]辐射带高能粒子通量演化与宇宙线强度的相关特性分析[J]. 薛炳森. 中国科学:地球科学. 2012(07)
[3]The secular variation of inner zone high energy proton environment in the SAA[J]. XIE Lun, PU Zuyin, JIAO Weixin & FU suiyan Department of Geophysics, Peking University, Beijing 100871, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2005(12)
[4]南大西洋地磁异常区的辐射环境与低轨卫星粒子辐射通量计算[J]. 焦维新,濮祖荫,方晓华,傅绥燕. 地球物理学报. 1999(02)
本文编号：3282046
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