Иванов В.Е. Взаимодействие авроральных электронов с атмосферными газами : стат. моделирование. Санкт-Петербург, 1992.
пожили и использовали процедуру расчета деградационного спектра электронов, пытавшись учесть дискретный характер потерь энер гии. Суть этой процедуры заключалась в разбиении энергетической оси навряд узких интервалов, в которые и перераспределялись электроны после неупругих взаимодействий в соответствии с веро ятностями, определяемыми сечениями неупругого рассеяния. Традиционный подход к проблеме определения 8 j или ѴТ; свя зан с нахождением функции распределения электронов -f ( t ) на основе решения кинетического уравнения Больцмана. Знание f (Е) позволяет рассчитать по следующей формуле: °° AJ °° М х. =J { (Е)Е%і (Е )W j І Е / (E)E\£<5j (Е) W j ) І Е , О ° где ( Е ) и W j - сечение возбуждения и порог возбуждения j -го состояния соответственно. В рамках кинетического подхода, реализованного в [ 2 2 J, была решена задача возбуждения N^, О 2 пучком релятивистских электронов, однородно распределенных в газе, и рассчитаны энергетические цены ряда неупругих процессов. Альтернативным рассмотренным выше алгоритмам является ме тод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Представляя собой прямую имитацию процесса переноса, метод Монте-Карло позволяет наиболее корректно учесть вероятностный характер потерь энергии в индивидуальных актах рассеяния, сведя систематическую ошибку вычислений в рамках заданной физической модели к точности нашего знания характеристик элементарного акта рассеяния. В раз личных модификациях прямое моделирование процесса торможения электронов в атмосферных газах с целью расчета энергетических цен было использовано в работах £ 1 5 , 1 8 , 2 1 , 3 4 , 3 5 , 9 8 , Н О ] . Отметим, что при этом все характеристики взаимодействия - число актов ионизации и возбуждения, роль электронов ионизационного каскада в различных поколениях и т.д. - анализируются непосредст венно в процессе моделирования, а не определяются через спектр деградации, что делает их более надежными. Результаты расчета и И^ , полученные авторами в рамках прямого моделирования £ 1 5 , 1 8 , 2 1 , 3 5 , 1 1 0 ] , легли в основу содержания последующих параграфов данной главы. 3 .2 . Скорость образования возбужденных молекул и атомов Нахождение функций распределения частиц по уровням внутреннего возбуждения в ионосферной плазме связано с решением системы балансных кинетических уравнений. В каждое из этих уравнений входит член Qj , который определяет скорость образования части цы в ^ -ом возбужденном состоянии, обусловленную высыпающими ся в ионосферу авроральными электронами. Знание энергетических цен ( E q ) позволяет определить удобное для расчета Q j соот ношение, связывающее его с начальными параметрами электронного 48
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz