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

Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли анализом достижений в области решения задачи переноса е-р-Н частиц в атмосфере Земли. В соответствии с последними достижениями в области исследования характеристик переноса авроральных заряженных частиц в атмосфере /89/ кинетические уравнения для е-р-Н частиц можно записать в предположении, что ось Z направлена вдоль магнитного поля Земли, следующим образом: Fe(г,Е , ц) = £ па (z)o a e (£ ) ] ф 'Я а е (E ', ц' -> Е ,\i)Fe(z,E ', ц') ■#I«(z) g ^ K ( ^ £ ) F ,( z ,£ ,jx ) ] + £ S Y^ ( z , £ , n ) (1.1) У=РМ d Ц— + dz £ « а ( * ) ( а а .Д £ ) +ста (^)) Fp(Z'E-V) = 2 ] " « ( 2)СТа,/.(£ ) р £ ' | ф ' a J а x Ra,p(E'. ц' -> E, v)Fp (z, E ', ц')+ SH_ p (z, E,\x) (1.2) ^£+S t +g“(£) Fn k■ Ev) =Z ( z )ст“.«(£) J Ct K .H (E', Ц' -> E, v)FH (z, £', ц')+ V> tf (z- n)’ ( 1 - 3 ) а Xj где £p(z,£,|u) - дифференциальный поток частиц типа Ре(е,р,Н) как функция высоты г, энергии £ и косинуса ц угла между вектором скорости частицы и осью Z; na (z ) - высотное распределение плотности атмосферного газа сорта а; ne(z) - концентрация тепловых электронов ионосферной плазмы; <Ѵ р (£ ) - сечение рассеяния частицы сорта ре(е,р,Н) на атмосферном газе сорта а; Ла р - вероятность перехода £ ',ц ' -> Е,\х для частицы сорта Ре(е,/?,Н) при рассеянии на атмосферном газе сорта а; S ^ e(z, £,ц), SH^ p(z , £,ц), S p^ H(z ,Е,\х) - объемная плотность источников вторичных электронов в результате ионизации нейтрального газа сорта а частицами сорта р, реакции обдирки Н -» р и реакции перезарядки р -> Н; ста (Е) и ст°'(е) - сечения реакции перезарядки и обдирки; Le(z ,E ) - эффективное торможение при электрон-электронном рассеянии. Не анализируя деталей реализации вычислительного алгоритма решения кинетических уравнений (І.І)-(І.З), (см. /89,319 Г), связанных, например, с учетом дискретности в потерях энергии и углового рассеяния, можно видеть две основные особенности: а) уравнения сугубо одномерные, б) в уравнения не входят члены, описывающие влияние дипольного магнитного поля на движение частиц. В силу этих особенностей данные уравнения априори исключают возможность решения двух принципиальных задач в вопросах переноса е-р-Н частиц в атмосфере Земли. Одна из них заключается в численном исследовании влияния дипольного магнитного поля на транспортные характеристики авроральных частиц, что крайне важно, например, для процесса формирования альбедопотоков как для протонных, так и для электронных высыпаний. Другая связана с исследованием процессов поперечного расплывания пучка и пространственной эволюции зарядового состава, которые важны в первую очередь для процесса переноса р-Н пучков.