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地球电场与磁层功能及模型分析

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:地球表面带负电,而大气层带等量正电。磁层电场也常常存在,它具有非常重要的作用,能把带电粒子加速至高速,从而使其具有能量。描述磁层电场有多个模型,目前应用较广的有Weimer-2000 球形谐波函数模型[5] 和Volland-1973 赤道电势模型[6]。磁层电场常常引起带电粒子的漂移,由于空间磁场并不恒定,也不均匀,此时在电场和磁场共同作用下的粒子的运动相当复杂。基于这一假定可以较为方便地求解带电粒子在空间电场影响下的漂移及周期[1]。

地球电场与磁层功能及模型分析

地球表面带负电,而大气层带等量正电。它们可用相距60 km,电阻200 Ω,电势为300 kV 的两个球模型来表示。天气晴好时,地球表面的电场强度为100~300 V/m。

磁层电场也常常存在,它具有非常重要的作用,能把带电粒子加速至高速,从而使其具有能量。在磁层中,典型的电场大小为0.1~1 mV/m,在有大气扰动时可达到几百mV/m。描述磁层电场有多个模型,目前应用较广的有Weimer-2000 球形谐波函数模型[5] 和Volland-1973 赤道电势模型[6]

磁层电场常常引起带电粒子的漂移,由于空间磁场并不恒定,也不均匀,此时在电场和磁场共同作用下的粒子的运动相当复杂。但一般情况下,如果由于某些特殊的力产生的运动距离远小于固有磁场拉莫尔半径,则这些效应可以看作对回旋运动的摄动。基于这一假定可以较为方便地求解带电粒子在空间电场影响下的漂移及周期[1]。(www.xing528.com)

空间粒子束技术应用受到上述各类空间环境的约束,其具体装置的实用性能及工作模式都与空间环境息息相关。考虑到粒子束技术应用的特殊性,空间辐射环境、空间等离子体环境以及空间磁场环境是粒子束应用的几个核心环境因素,因此下面几节分别对这几种环境进行更为详细的介绍。

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