Исаев С.И. Полярные сияния и процессы в магнитосфере Земли. Ленинград, 1972.
частично же переходит в кинетическую энергию частиц газа и вто ричных электронов. Таким образом, непосредственно на иониза цию атмосферных газов тратится лишь некоторая часть энергии вторгающихся электронов. Следует, однако, отметить, что при энер гии электрона, много большей энергии ионизации взаимодейству ющих с ним молекул, количество ионных пар, образуемых элек троном при потере фиксированного количества энергии, остается постоянным в очень широком диапазоне энергий. Это обстоятель ство позволяет легко рассчитать скорость ионообразования на раз личных высотах в атмосфере при бомбардировке ее потоком элек тронов с заданной энергией (или обладающих заданным энергети ческим спектром), если известна скорость диссипации энергии в потоке. При прохождении электроном 1 см пути образуется 1 d E А т-т г—= • пар ионов, где Ал — средняя энергия, затрачиваемая элек- Д /і ас, троном на образование одной ионной пары, равная, согласно d Е [203], 35 кэв. Скорость диссипации энергии щ зависит, как видно из выражения (37), от начальной энергии (или начального пробега R 0) электрона, плотности атмосферы на данной высоте и эквивалентной толщи вышележащего слоя и может быть пред ставлена в виде [383]: где X(- 5 -) — нормированная функция диссипации энергии, прак тически не зависящая от начальной энергии частиц [380, 383]; R 0 и г0 — остаточный пробег электрона с энергией Е 0, выражен ный соответственно в граммах на квадратный сантиметр и атмо сантиметрах; JV'a (Я)о и N \ (z) — эффективная концентрация мо лекул воздуха на глубине й 0 и z соответственно. Численное значение функции для нескольких начальных распределений частиц по питч-углам было рассчитано Рисом [380, 383] и представлено на рис. 29. Из рис. 29 видно, что в отличие от протонных вторжений скорость диссипации энергии в электрон ном потоке (и, следовательно, скорость ионообразования) дости гает максимума на первой половине пути частицы и даже для моно- направленного пучка максимум функции ^ ( j f j наблюдается на F = 0 A Если вторгающийся пучок электронов не моноэнергичен и ха рактеризуется функцией распределения g ( E 0), то количество ион ных пар, производимых этим пучком в 1 см3на глубине z, очевидно, определяется выражением d E dH — 52
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz