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

Глава 7. Возбуждение и ионизация N2, 0 2 и О электронными и протонными потоками На рис.7.40 приводится сравнение прямого расчета профиля скорости ионизации методом Монте-Карло и расчета с использованием метода непрерывных потерь энергии и формул (7.30) и (7.34). Видно, что что для Е0= 2-32 кэВ профили, полученные с помощью упрощенного алгоритма, отклоняются на высотах <200 км от точного расчета не более чем на 10%. Для пучков меньших энергий наблюдается систематическое занижение высоты максимума в профилях, рассчитанных с использованием метода непрерывных потерь энергии. Рис. 7.40. Сравнение высотных профилей скорости ионообразования, рассчитанных методом Монте-Карло (символы) и по упрощенному алгоритму (кривые): угловое распределение протонов в источнике - изотропное; энергетический спектр - Максвелловский с FE=0.5 эрг/см2с 7. 7.3. Коррекция профилей ионообразования на радиальное расплывание пучка В рассмотренном выше расчете профилей скоростей энерговыделения и ионообразования не учитывалась геометрия области высыпания. Строго говоря, эти профили применимы только в случае неограниченного однородного высыпания. В случае ограниченной области высыпания или при неоднородном высыпании значительное расплывание протонно-водородного пучка приводит к искажению высотных профилей. С использованием детальной модели Монте-Карло были рассчитаны широтные распределения (т.е. распределения в зависимости от удаления от середины полосы) для скорости ионообразования в предположении, что источником протонов является бесконечная полоса, ориентированная вдоль оси^ с шириной dl, ориентированной вдоль оси х. Расчеты показали, что в этом случае распределения хорошо описываются формулой: Q ^ (E 0,z,x)dy =Q ^ {E 0,z ) e x i{ - x /K { E 0,z )] n K (E 0, 2 ), (7.35) где х - расстояние от середины полосы; K(E0,z) - коэффициент, характеризующий крутизну расплывания на высоте z Максвелловского пучка с характеристической энергией Е0. 224