Иванов В.Е. Взаимодействие авроральных электронов с атмосферными газами : стат. моделирование. Санкт-Петербург, 1992.
останавливаться на подробном анализе преимуществ и недостатков того или иного метода, такой анализ достаточно полно представлен в литературе [1 , 5 3 , 1 4 0 ] . В настоящей работе для решения поставленной задачи выбран метод статистического моделирования. Наиболее простой для реали зации схемой расчета переноса электронов в газах является так называемая схема укрупненных соударений, или „конденсированных траекторий" [ 5 4 , 5 5 , 1 2 5 ] . В рамках данной схемы потери энер гии и угловое рассеяние электрона определяются не после каждого отдельного столкновения, а после многократных взаимодействий во время прохождения некоторого заданного отрезка пути. При этих условиях, используя теорию многократного рассеяния [ 9 4 } , можно выделить некиторое среднее направление, вдоль которого электроны движутся внутри слоя. Флуктуации длин пробега, являющиеся отра жением флуктуаций в потерях энергии и многократного рассеяния, учитываются, согласно теории Ландау [ і 2 2 ] . Основные допущения, лежащие в основе такого подхода, заключаются в предположении малых углов рассеяния и малых потерь энергии при однократном столкновении. Справедливость такого определения изменения пара метров, описывающих состояние электрона, определяется его энер гией. Оно достаточно оправданно в области энергий частиц, боль ших 1 кэВ. В рассматриваемой нами задаче диапазон энергий электронов простирается от единиц электронвольт до десятков кило электронвольт. Следовательно, схема укрупненных соударений ста новится неприемлемой. Корректное описание переноса электронов в газах в широком диапазоне энергий возможно в рамках схемы „индивидуальных", или последовательных соударений [1 2 , 3 6 , 9 8 , 1 1 2 ] . Поскольку мо делируется каждое отдельное столкновение, схема непосредственно отражает физическую суть явления переноса. Систематическая ошиб ка при этом будет определяться нашими знаниями интегральных и дифференциальных сечений взаимодействия. Однако учет каждого отдельного столкновения приводит к резкому увеличению объема счета при прослеживании одной электронной траектории. Поэтому моделирование процесса переноса электронов в газе в рамках схе мы индивидуальных столкновений выдвигает на первое место жест кие требования к оптимальности и эффективности алгоритма Монте- Карло. 4 . 2 . Описание модели , При теоретическом описании какого-либо физического явления прак тически невозможно учесть все элементарные процессы, участ вующие в нем. Поэтому прежде чем построить алгоритм ре шения задачи переноса электронов в молекулярном азоте, необходимо ввести некоторые приближения, которые упростят реализацию такой модели, не приводя к значительным искаже ниям реальной физической картины. 6 8
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz