Иванов В.Е. Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли. Апатиты, 2001.

Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли возбужденном состоянии. В этом случае интегралы химических реакций преобразуются к виду: 2 Ж ' = 5 Ж ' Ю Р 0 ] ; Х<'=5Х'[да,]; Y Y ,і 2 л £ , = 5 Х ; [ л д а ] , (7.6) X Х,і где к - коэффициенты скоростей соответствующих бимолекулярных реакций. Используя кинетические уравнения типа (7.5) и балансные уравнения с интегралами химических реакций типа (7.6), можно задачу нахождения самосогласованных функций распределения по скоростям и уровням внутреннего возбуждения разбить на две отдельные. Первая задача сводится к нахождению функции распределения частиц различного химического сорта по скоростям при известном (или заданном) распределении частиц по уровням внутреннего возбуждения. Вторая задача сводится к нахождению концентрации частиц на разных уровнях /V, при известных коэффициентах скоростей соответствующих бимолекулярных реакций. Во втором случае при нахождении /V, в ионосферной плазме, как правило, пользуются коэффициентами к, измеренными в лабораторных экспериментах. В свою очередь, в правой части (7.5) отдельным членом QNj мы ввели скорость образования частиц сорта N в у-м возбужденном состоянии, которая целиком определяется в рамках нашего рассмотрения процессами неупругого взаимодействия электронов, протонов и атомов водорода с нейтралами среды. Данный подход представляется оправданным шагом, поскольку через QNJ осуществляется связь протекающих в ионосферной плазме процессов с параметрами высыпающихся в ионосферу авроральных частиц. Нахождение QNj как функции высоты и параметров инжектированных в газ электронов и протонов связано с решением отдельной и достаточно сложной задачи переноса авроральных частиц в атмосфере Земли. Построению эффективных методов расчета QNJ будут посвящены следующие разделы данной главы. 7.3. Особенности распределения энергии по электронным и колебательным уровням N2, 0 2 и О Введем понятие энергетической цены е;, под которой будем понимать величину средней энергии, израсходованной энергичной частицей при полном ее торможении на образование одной частицы газа в конкретном у-м состоянии. Через г|7 обозначим долю энергии, затраченную на данный канал торможения. Тогда, исходя из определения бу и г,/, можно написать следующее соотношение: W W Wj Ej N j (л j W )/W j л / где W - величина энергии, поглощенной в среде; Wj - порог возбуждения у-го уровня частицы сорта N. Отметим, что в случае полного поглощения инжектированных частиц средой W равно начальному потоку энергии инжектированных частиц. Из (7.7) видно, что б , и т], связаны простым соотношением: 169