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

Возбуждение и ионизация N2,0 2 и О электронными и протонными потоками Таблица 7.4 Параметры для выражения (7.14) Состояние ч ^Nj b N j лѴ№) 240 -0.065 0.674 а '\(О г ) 60 -0.260 -0.157 ь%+(02) 290 -0.197 -1.03 АСс( 0 2) 80 -0.130 0.228 'Д О ) 12 -0.275 -0.343 ‘5(0) 200 -0.319 0.565 Интеграл в (7.18) представляет собой полную энергию, затраченную на возбуждение всех атмосферных газов на высоте h. Как будет показано ниже, он легко может быть записан через нормированную функцию диссипации энергии и начальное энергетическое распределение потока высыпающихся электронов. Из (7.17) видно, что PN ( е , іі ) будет не зависеть от энергии £ в том случае, если отношения: 2 > « y O q , ( £ ) / 2 > Nl, a NlJ( £ ) являются независимыми от энергии величинами. На рис.7.23 данные отношения построены как функции энергии. Из рисунка можно видеть, что при £>90 эВ они являются константами. Однако при £<90 эВ данные отношения ведут себя сложным образом, что может привести к ошибкам при расчете WN(h) по формуле (7.18). Чтобы оценить погрешность, которую будет давать выражение (7.18), сравним результаты точных расчетов WN(h), проведенных в рамках изложенной в данной работе модели переноса электронных потоков в атмосфере Земли, с результатами приближенного выражения (7.18), преобразовав выражение для расчета Pn(h) к следующему виду: • <7 Л 9 > L N iW k , /е{N j .O j .O} где = 1, к0і = 0.70; к0 = 0.40 • Результаты сравнения приведены на рис.7.24. Анализ показал, что выражение (7.18) дает удовлетворительную точность для расчетов высотного распределения энергии, затраченной на возбуждение отдельных составляющих атмосферы (N2, 0 2, О) для электронных потоков с начальными энергиями £о>100 эВ. Таким образом, выражение для расчета высотного распределения скоростей образования основных компонент ионосферной плазмы в различных возбужденных состояниях можно представить следующим образом: QN j (Л) = Р ^ Ш ^ Щ ■ (7.20) ) Е0 Сравним высотные профили скорости образования N2, 0 2 и О в различных возбужденных состояниях, рассчитанных с использованием уравнения (7.20), с результатами точного расчета в рамках модели переноса. Расчеты проведем для моноэнергетических и мононаправленных потоков электронов с начальными питч- 190