Высокоэнергичное (-30 МэВ) гамма-излучение солнечных вспышек

• Автор: Ринчинов, Сергей Базаржапович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА (Обзор литературы)

1.1. Основные понятия физики Солнца

1.2. Общая характеристика солнечной вспышки

1.3. Классификация солнечных вспышек

1.4. Модель солнечной вспышки

1.5. Ускорение частиц в солнечных вспышках

1.6. Гамма-кванты высоких энергий от солнечных вспышек
1.7. Заключение к главе
Глава 2. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА
2.1. Модель магнитной петли (стандартная)
2.1.1. Физическая модель
2.1.2. Параметры модели, описанные в подпрограммах UGEOM, GUFLD и GUKINE
2.2. Необходимость адаптации пакета GEANT
2.3. Повышение точности вычисления
2.3.1. Причины потери точности
2.3.2. Методика повышения точности расчетов
2.3.3. Увеличение скорости расчетов
2.4. Учет различия электромагнитных процессов в плазме и нейтральной среде
2.4.1. Основные моменты учета дополнительных процессов взаимодействия
2.4.2. Энергетические потери в плазме и нейтральной среде
2.4.3. Тормозное излучение в плазме
2.4.4. Учет синхротронных потерь
2.4.5. Рассеяние на магнитной турбулентности

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАСЧЕТОВ, ВЫПОЛНЕНЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ GEANT, С РАБОТАМИ, ВЫПОЛНЕНЫМИ РАНЕЕ
3.1. Сравнительный анализ
3.2. Заключение к главе
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОЭНЕРГИЧНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК НА ПРИМЕРЕ СОБЫТИЯ 26.03.91, ЗАРЕГИСТРИРОВАННОГО В ЭКСПЕРИМЕНТЕ “ГАММА-1”
4.1. Краткое описание эксперимента и характеристики мощных солнечных гамма-вспышек, зарегистрированных телескопом “Гамма-1”
4.1.1. Описание эксперимента “Гамма-1”
4.1.2. Описание прибора
4.1.3. Результаты анализа временных и спектральных характеристик солнечных вспышек
4.1.4. Основные характеристики события 26.03.
4.2. Моделирование временного и спектрального распределения гамма-излучения солнечной вспышки 26.03.
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Результаты анализа высокоэнергичного гамма-излучения
4.3. Выводы к главе 4. Результаты моделирования солнечной вспышки 26.03.
Глава 5. МОДЕЛЬ СОЛНЕЧНОЙ ВСПЫШКИ
5.1. Модель “арочной” структуры магнитного поля солнечной вспышки
5.1.1. Обоснование “арочной” модели с точки зрения вмороженности магнитного поля в вещество солнечной атмосферы
5.1.2. Обоснование “арочной” модели сточки зрения пространственной локализации пучка первичных частиц
5.1.3. Переход к модели “арки” и ее связь с моделью “трубки”
5.1.4. Постановка задачи и ее основные параметры
5.2. Результаты моделирования
ОГЛАВЛЕНИЕ

5.2.1. Угловые характеристики гамма-квантов в моделях “трубки” и “арки” от протонов и электронов
5.2.2. Анализ временного профиля гамма-квантов в моделях “трубки” и “арки” от протонов и электронов
5.2.3. Энергетические спектры гамма-квантов протонного и электронного происхождения в моделях “трубки” и “арки”
5.3. Выводы к главе 5. Результаты сравнительного анализа характеристик
гамма-квантов моделей “арки” и “трубки”
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ГЛАВА 2.

Глава 2. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА
В настоящее время известен ряд работ, в которых проведено моделирование гамма-излучения. Однако пока нет программы, которая позволяла бы адекватно описывать движение частиц в магнитных поля достаточно сложной конфигурации, применительно к солнечным условиям. После первых попыток смоделировать генерацию гамма-излучения во время солнечной вспышки была поставлена задача рассмотрения модели солнечной вспышки, более точно отражающая реальное явление.
Поэтому задача разработки средств моделирования физических процессов и движения частиц в магнитных полях во время солнечной вспышки представляется важной и актуальной. Наиболее простой путь - использовать известный пакет программ GEANT, который позволяет моделировать прохождение элементарных частиц через вещество с учетом влияния на их движение окружающих магнитных полей. Однако непосредственное применение GEANT для условий солнечной атмосферы невозможно по причинам, указанным в пункте 2.2. Необходимо его модернизация. Решению этой задачи посвящена данная глава.
Адаптированный к условиям солнечной атмосферы пакет мы использовали для расчетов генерации гамма-излучения в модели одиночной, изолированной, магнитной петли и сравнения этих результатов с результатами работы [7]. В дальнейшем эта модель может быть значительно усложнена. В ней возможно изменение конфигурации магнитного поля, переход к арочной структуре, изменение угловой направленности ускоренных частиц, изменение во времени условий в короне, например, уровня турбулентности и т. д. Отметим, что в таком подходе возникает много параметров, которые могут влиять на наблюдаемые в эксперименте временные и энергетические характеристики гамма-квантов. Необходимо выделить наиболее “критические” из них, т.е. те, которые являются определяющими при формировании реальных временных и спектральных характеристик гамма-излучения с энергией более ЮМэВ.