Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.
электронов задавался распределением по питч-углам и по энергиям. Но в этой работе, как и в расчетах Риса, оставался нерешенным вопрос об элект ронах с энергиями меньше 500 эВ, так как считалось, что имеются непре рывные потери энергии и малые углы рассеяния. Ниже 500 эВ это неспра ведливо. Правда, в статье [25] были проведены расчеты для энергий 0 -100 эВ, но воцрос об электронах с энергиями 100—500 эВ оставался открытым. Новая модель взаимодействия потоков электронов с атмосферными газами была развита в работах [28—31]. Эта модель, вначале развитая для фотоэлектронов, учитывает как непрерывные потери энергии электро нами с энергией больше 500 эВ, так и дискретные потери при энергии элект ронов меньше 500 эВ. Остановимся подробнее на этой модели. Для энергий больше 500 эВ использовалась модель [27]. Дифферен циальное поперечное сечение рассеяния первичных электронов атмосферны ми газами имеет вид = f ! g4 ( 1 ~ č 2> [1 - g 2 sin2(0/2я 4 m2c4 /З4 sin2(0/2) Здесь 0 —угол рассеяния; Z —заряд рассеивающего центра (ядра); т и1 е — масса и заряд электрона; /3 = Ѵ/с, с —скорость света. Это соотноше ние позволяет описать рассеяние падающих электронов кулоновским по лем. При энергиях падающих электронов больше 10 кэВ рассеяние их атомными ядрами более важно, чем рассеяние орбитальными электронами. При малых энергиях (не более 500 эВ) это соотношение должно быть изме нено так, чтобы оно учитывало действие орбитальных электронов [32]: е4 , (1 —/З2) [1 - /З 2 sin2 (0/2)] о(Р,0) = — - 5 - г [ Z - F ( e ) V 4 т 2 с4 /З4 sin4 (0/2) F (0 ) - атомный фактор рассеяния для учета рассеяния орбитальными электронами при Е < 10 кэВ. Значения F (0 ) приведены в [33]. Потери энергии падающими электронами, когда их рассеяние происхо дит на орбитальных электронах, описывает формула dT 4 7ге4 [ Ттс 2 [2 ,7 (Г + 2 ) ]Й dx гп2 с4 Р2 j 1 [ 2 Ij Т —кинетическая энергия электрона в единицах массы; Ij —средняя энер гия возбуждения /-й составляющей атома; rij —концентрация орбитальных электронов в /-составляющей атмосферы. На основании последних двух соотношений в [27] было составлено уравнение Фоккера-Планка для описания взаимодействия потока электро нов с атмосферой. Уравнение решалось численным методом для получения высотного профиля потока электронов в зависимости от энергии и питч- углов. Задавались энергетический спектр электронов и их распределение по питч-углам. Вторичные электроны, которые образуются при ионизации энергичными первичными электронами, продолжают двигаться в атмосфере, вызывая различные упругие и неупругие процессы. Выражение для количественного 2 п,- In
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz