垂直激波加速中粒子动量变化的数值模拟研究

• 作者: 孔凡婧 秦刚
• 来源期刊: 河南师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 垂直激波 电子加速 动量变化 测试粒子模拟
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 科学计算与空间天气研究专题
• 页码范围: 9-14
• 页数: 6页
• 分类号: P353
• 语种: 中文
• DOI: 10.16366/j.cnki.1000-2367.2019.03.002

摘要

利用测试粒子数值模拟的方法统计研究了电子在垂直激波附近每次穿越过程中的动量增量随粒子速度的变化规律.模拟采用的磁场模型是由均匀的背景磁场和“slab+2D”形式的三维湍流磁场叠加构成的.数值结果表明,粒子穿越激波面前后的相对动量变化和粒子动量的相对变化率均随速度的增加而减小,当速度大于2×108 m/s时,粒子动量的相对变化率随速度呈现更加显著的衰减趋势,明显反映出相对论参数γ=1/√1-(v/c)2所引起的物理效应.模拟结果在较大的湍流强度范围内都与理论给出的变化关系较为一致.