Table of Contents 1 270

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

ОГЛАВЛЕНИЕ 9
ПРЕДИСЛОВИЕ 15
ГЛАВА 1. АВРОРАЛЬНЫЕ е-р-Н ЧАСТИЦЫ В ВЫСОКОШИРОТНОЙ АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ 17
1.1. Высокоширотная ионосфера и характеристики е-р-Н пучков 17
1.2. Модели переноса энергичных частиц в атмосфере Земли 22
1.2.1. Модели переноса авроральных электронов в атмосфере Земли 22
1.2.2. Модели переноса авроральных протонов в атмосфере Земли 23
1.3. Особенности моделирования переноса авроральных пучков в атмосфере Земли 24
ГЛАВА 2. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С АТМОСФЕРНЫМИ ГАЗАМИ 29
2.1. Дифференциальные, интегральные и суммарные сечения рассеяния 29
2.2. Сечения рассеяния электронов атомарным кислородом 30
2.2.1. Упругое рассеяние 31
2.2.2. Возбуждение электронных состояний 32
2.2.3. Ионизация 37
2.2.4. Полное сечение рассеяния 38
2.3. Сечения рассеяния электронов молекулярным кислородом 39
2.3.1. Упругое рассеяние 39
2.3.2. Возбуждение колебательных состояний 40
2.3.3. Возбуждение электронных состояний 41
2.3.4. Диссоциативное прилипание и диссоциация 45
2.3.5. Ионизация 46
2.3.6. Полное сечение рассеяния 49
2.4. Сечения рассеяния электронов молекулярным азотом 49
2.4.1. Упругое рассеяние 50
2.4.2. Возбуждение колебательных состояний 50
2.4.3. Возбуждение электронных состояний 51
2.4.4. Ионизация 56
2.4.5. Диссоциация 59
2.4.6. Полное сечение рассеяния 60
2.5. Дифференциальное сечение упругого рассеяния 61
2.6. Дифференциальные сечения ионизации 65
2.7. Функция потерь энергии 67
ГЛАВА 3. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОТОНОВ И АТОМОВ ВОДОРОДА С АТМОСФЕРНЫМИ ГАЗАМИ 70
3.1. Сечения взаимодействия р-Н частиц с атмосферными газами 70
3.2. Сечения реакций перезарядки 70
3.3. Сечения реакций ионизации 74
3.4. Сечения возбуждения водородных эмиссий 76
3.5. Сечения возбуждения эмиссий атмосферных составляющих 81
3.6. Сечения упругого рассеяния 86
3.7. Угловое рассеяние протонов и атомов водорода 87
3.8. Функция потерь энергии 91
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ И ПРОТОННО-ВОДОРОДНЫХ ПУЧКОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО 95
4.1. Формализм модели 95
4.2. Определение длины свободного пробега 96
4.3. Определение типа соударения и потерь энергии 100
4.4. Определение углов рассеяния 101
4.4.1. Однократное рассеяние 101
4.4.2. Многократное рассеяние 103
4.5. Моделирование лабораторных и ракетных экспериментов 107
4.5.1. Пучки электронов 107
4.5.2. Протонно-водородные потоки 110
4.6. Оценка статистической точности 113
ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОТОКОВ АВРОРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ОДНОРОДНЫХ ГАЗАХ И АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ 115
5.1. Интегральные характеристики переноса потоков авроральных электронов 115
5.1.1. Пространственное распределение выделившейся энергии и интегральные длины пробегов 116
5.1.2. Интегральные альбедо-потоки 124
5.1.3. Функция диссипации энергии 125
5.2. Энергетическое и угловое распределение авроральных электронов в атмосфере Земли 129
5.2.1. Особенности энергетических спектров авроральных электронов 129
5.2.2. Роль вторичных электронов в формировании энергетического спектра 132
5.2.3. Анализ результатов теоретических расчетов 134
5.2.4. Особенности структуры энергетических спектров в интервале 10-100 эВ 137
5.2.5. Особенности углового распределения авроральных электронов 140
5.3. Особенности переноса авроральных электронов в атмосфере Земли 144
5.3.1. Влияние магнитного поля Земли на интегральные характеристики переноса авроральных электронов 145
5.3.2. Влияние магнитного поля Земли на дифференциальные характеристики переноса авроральных электронов 150
ГЛАВА 6. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОТОКОВ АВРОРАЛЬНЫХ ПРОТОНОВ В ОДНОРОДНЫХ ГАЗАХ И В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ 153
6.1. Пространственное распределение выделившейся энергии и интегральные длины пробегов 153
6.2. Влияние магнитного поля Земли на интегральные и дифференциальные характеристики переноса 160
6.2.1. Интегральные альбедо-потоки 160
6.2.2. Высотный профиль выделения энергии 163
6.2.3. Радиальное расплывание пучка 166
6.2.4. Эволюция зарядового состава пучка 167
6.3. Особенности прохождения протонно-водородных потоков в атмосфере Земли 169
ГЛАВА 7. ВОЗБУЖДЕНИЕ И ИОНИЗАЦИЯ N2, О2 И О ЭЛЕКТРОННЫМИИ ПРОТОННЫМИ ПОТОКАМИ 171
7.1. Полярная ионосфера как неравновесная плазма 171
7.2. Функции распределения по внутренним степеням свободы 172
7.3. Особенности распределения энергии по электронным и колебательным уровням N2, О2 и О 173
7.4. Роль электронов ионизационного каскада 181
7.5. Характеристики ионизации для протонных высыпаний 184
7.6. Скорость образования возбужденных молекул и атомов в атмосфере Земли 188
7.6.1. Дифференциальные энергетические цены 188
7.6.2. Высотные профили скорости образования возбужденных молекул и атомов в атмосфере Земли 192
7.6.3. Поведение энергетических цен на низких энергиях 197
7.6.4. Влияние примеси ионизованной компоненты 199
7.7. Пространственная структура ионообразования в протонных высыпаниях 223
7.7.1. Использованные транспортные модели 223
7.7.2. Коррекция профилей ионообразования на альбедо-поток 225
7.7.3. Коррекция профилей ионообразования на радиальное расплывание пучка 228
7.7.4. Сравнение с экспериментальными данными 232
7.8. Дополнительная ионизация в F2 слое 237
7.9. Моделирование активного эксперимента 238
7.10. Вариации интенсивности эмиссий полярных сияний в области совместных е-р-Н высыпаний в зависимости от параметров потоков высыпающихся частиц 239
7.10.1. Сравнение эмиссий полярных сияний, вызванных электроннымии протонными высыпаниями 242
7.10.2. Диагностика параметров высыпающихся потоков при совместном е-р-Н высыпании 244
ЛИТЕРАТУРА 248
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 264

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz