21 января 2017г.
Построены области высыпания на поверхность Земли электронов высокой энергии, инжектируемых в ОКП из точечного источника на поверхности Земли. Геомагнитное поле моделируется дипольным магнитным полем либо суперпозицией первых четырех сферических гармоник ряда Гаусса. Начальное распределение частиц по скоростям вылета предполагается случайным с равномерным законом распределения.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Запишем уравнение движения заряженной частицы с массой покоя m0 и зарядом е в магнитном поле с потенциалом V в виде
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ
С использованием описанного алгоритма были построены области высыпания на земную поверхность электронов с
кинетическими энергиями Ek=
7, 15, 30 и 45 ГэВ
в случае нахождения источника на
магнитном экваторе Земли в точке с нулевой магнитной долготой. Число электронов ансамбля принималось равным 100000. Расчёты
проведены для случаев представления геомагнитного поля дипольной гармоникой ряда Гаусса (n=1) и первыми четырьмя гармониками (n=4). Результаты представлены на Рис. 1 – 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Установлено, что области высыпания электронов на земную поверхность для дипольной модели геомагнитного поля и для геомагнитного поля, представленного
суммой первых четырёх сферических гармоник ряда Гаусса, при положении источника на поверхности Земли в точке пересечения земного и географического экватора, качественно не различаются. При этом вторая, третья и четвёртая гармоники в совокупности оказывают заметное влияние на форму области высыпания. При переходе от случая n=1 к случаю n=4 происходит незначительное изменение формы и ориентации областей относительно координатных осей.
Работа выполнена при технической поддержке Ресурсного Центра «Вычислительный центр СПбГУ».
Список литературы
1. Колесников Е. К. Структура областей высыпания электронов высокой энергии, инжектируемых в дипольное магнитное поле Земли точечным источником// Геомагнетизм и аэрономия. Т. 42. №5. С. 624 – 630. 2002.
2. Колесников Е. К. Влияние авроральных потоков электронов на динамику техногенных микрочастиц в полярной ионосфере// Геомагнетизм и аэрономия. Т. 41. №2. С. 238 – 242. 2001.
3. Панасюк В. С. Ускорители заряженных частиц из «тролль-проекта» - возможные инструменты для космических исследований// Космические исследования. Т. 33. №5. С. 468 – 473. 1995.
4. Lemaitre G., Vallatra M. S. On Compton’s latitude effect of cosmic radiation// Phys. Rev. V. 43, #2, P. 87-91. 1933.
5. Stormer C. The Polar Aurora. London-New-York: Oxford University press, 1955.
6. Vallatra M. S. On the allowed cone of cosmic radiation. Toronto: University press, 1938.
7. Varley R., Hohlfeld R. G., Sansri G., Lovelace G., Cercignani C. Particle accelerators in high earth
orbit // Nuovocim. B. V. 105. №1. P. 23 – 29. 1990.
