Лазутин, Л. Л. Рентгеновское излучение авроральных электронов и динамика магнитосферы / Л. Л. Лазутин ; АН СССР, Кол. фил., Поляр. геофиз. ин-т.. – Ленинград : Наука, Ленинградское отделение, 1979. - 200 с.
ские, или стохастические, вариации и электрического, и магнит ного полей в определенных условиях могут дать в интеграле при ращение энергии частицы. Рассмотрим дрейфовые механизмы ускорения частиц. В общем случае присутствия электрического поля, внешнего или индуци рованного, в процессе дрейфа частицы изменяются ее общая энергия, продольный и поперечный импульс, местоположение (ведущая силовая линия) и индукция магнитного поля в точке отражения. В большинстве случаев можно предположить, что первые два адиабатических инварианта сохраняются. Изменение энергии частицы в результате такого воздействия можно охарак теризовать изменением трех внешних параметров — индукции магнитного поля на экваторе силовой линии В 01 - * В 02, индукции в точке отражения В ті - * В т, (или изменением питч-угла частицы) и разности потенциалов электрического поля, пройденной за время движения вдоль траектории частицы: д W= u (ht^ — U (Іг, t2). ( 4 . 4 ) В общем случае трансформация всех трех величин связана между собой и определяется из характера изменений во времени магнитного и электрического полей. Аналитическая задача не решается; и траектория частицы и изменение ее параметров на ходятся численно, с учетом на каждой ступени меняющихся пара метров полей. В частном случае стационарного магнитного и медленно меняющегося электрического полей задача существенно упрощается, так как движение частицы можно рассматривать как совокупность магнитного и Е хВ -др ейф а и поскольку пара метры движения задаются аналитически. При этом возможны два подхода к расчету ускорения частиц: в первом случае измене ние энергии относится за счет разности потенциалов электроста тического поля, проходимой частицей при магнитном дрейфе, и описывается выражением (4. 4); во втором подходе ускорение частицы рассматривается как результат Е хВ -др ейф а в область более сильного магнитного поля. При этом происходит увеличение поперечной компоненты энергии частицы за счет сохранения пер вого инварианта (бетатронный механизм ускорения) и увеличение продольной компоненты за счет сохранения второго инварианта (механизм Ферми). Эти два подхода эквивалентны, т. е. А\Ѵя1= дЕАу = А\Ѵшагв (4.5) или g E v IpU + q E v0M = A W 6eT + AWr (4.6) В последнем выражении мы разделили приращение энергии за счет і?-поля на две составляющие — за счет градиентного дрейфа и дрейфа кривизны, а соответствующее приращение — за счет роста магнитного поля на бетатронную и фермиевскую компоненты. 128
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz