Резонансні ефекти взаємодії хвиль і частинок при штучній інжекції пучків заряджених частинок в іоносферній плазмі
Рубрика:
| 1Баранець, Н, 1Ружин, Ю, 2Єрохін, Н, 2Афонін, ВВ, 3Войта, Я, 3Шмілауер, Я, 4Кудела, К, 4Матишин, Я, 5Чобану, М 1Інститут земного магнетизму, іоносфери і поширення радіохвиль Російської академії наук (ІЗМІРАН), Троїцьк, Росія 2Інститут космічних досліджень Російської академії наук, Москва 3Інститут фiзики атмосфери Академії наук Республіки Чехія, Прага, Республіка Чехія 4Інститут експериментальної фізики Академії наук Словаччини, Кошице, Словаччина 5Інститут космічних наук, Бухарест, Румунія |
| Косм. наука технол. 2014, 20 ;(5):03-26 |
| https://doi.org/10.15407/knit2014.05.003 |
| Мова публікації: російська |
Анотація: Вивчаються механізми взаємодії заряджених частинок іоносферної плазми з поздовжніми плазмовими і електромагнітними хвилями, збудженими при проведенні активного експерименту в іоносфері з одночасною інжекцією електронного та іонного пучків з борту космічного апарата «Інтеркосмос-25» (ІК-25). Результати вивчення пучково-плазмової нестійкості до збудження поздовжніх хвиль при інжекції електронного пучка раніше були представлені в нашій роботі [Физ. плазмы. — 2007. — 33, № 11. — C. 995—1013]. Специфічною особливістю експерименту, проведеного на витках 201, 202, була взаємна орієнтація інжекцій, при якій потоки заряджених частинок були інжектовані в одному напрямку вздовж магнітного поля 0 B вгору від Землі таким чином, що відносна форма інжекцій мала вигляд структури «пучок у пучку». Результати пучково-плазмової взаємодії для такої конфігурації були зареєстровані у подвійній супутниковій системі, що складається із станції ІК-25 і субсупутника «Магіон-3». Основну увагу приділено вивченню механізмів збудження електромагнітних хвиль у різних частотних діапазонах та їхньої взаємодії із зарядженими частинками іоносферної плазми, що призводить до прискорення/підсилення потоків частинок у полі електромагнітних хвиль. Розглянуто також збудження атмосфериків (свистів) на першій гармоніці електронного циклотронного резонансу в умовах нормального ефекту Допплера при інжекції електронного пучка в іоно сферну плазму. |
| Ключові слова: іоносферна плазма, активний експеримент, атмосферик, електромагнітні хвилі, поток заряджених частинок |
References:
1. Баранец Н. В., Ружин Ю. Я., Афонин В. В. и др. Квазипоперечная к геомагнитному полю инжекция электронных пучков по данным спутника «Интеркосмос-25»: проект АПЭКС // Космічна наука і технологія. —2000. — 6, № 5/6. — C. 49—62.
2. Баранец Н. В., Соболев Я. П., Чобану M. и др. Развитие пучковой неустойчивости при инжекции слабоэнергичного электронного пучка в ионосферную плазму // Физ. плазмы. — 2007. — 33, № 12. — C. 1086—1106.
3. Волокитин А. С., Ружин Ю. Я., Коробейников В. Г., Докукин В. С. Магнитные эффекты инжекции струи плазмы в ионосфере (эксперимент АПЭКС) // Геомагнетизм и aэрономия. — 2000. — 40, № 3. — C. 133— 137.
4. Искусственные пучки частиц в космической плазме / Под ред. Б. Гранналя. — М.: Мир, 1985. — 456 с.
5. Киценко A. Б., Степанов К. Н. Про проходження пучка заряджених частинок через магнитоактивну плазму // Укр. физ. журн. — 1961. — 6, № 3. — С. 297— 307.
6. Михайловский А. Б. Теория плазменных неустойчивостей. — М.: Атомиздат, 1975. — Т. 1.
7. Мишин Е. В., Ружин Ю. Я., Телегин В. А. Взаимодействие электронных потоков с ионосферной плазмой. — М.: Гидрометеоиздат, 1989. — 264 с.
8. Моффат Г. Возбуждение магнитного поля в проводящей среде / Под ред. Я. Б. Зельдовича. — М.: Мир, 1980. — 342 с.
9. Ораевский В. Н., Соболев Я. П., Жузгов Л. Н. и др. Возбуждение магнитных полей при инжекции электронных пучков с борта спутника Интеркосмос-25 (АПЭКС) // Физ. плазмы. — 2001. — 27, № 4. — С. 343—349.
10. Радиофизическая электроника / Под ред. Н. А. Капцова. — М.: Мир, 1978.
11. Banks P. M., Raitt W. J. Observation of electron beam structure in space experiments // J. Geophys. Res. — 1988. — 93. — P. 5811—5822.
12. Baranets N. V., Galperin Yu. I., Erokhin N. S., et al. Electron flux scattering in strongly turbulent plasma region // Adv. Space Res. — 1998. — 21, N 5. — P. 709—712.
13. Baranets N. V., Ruzhin Yu. Ya., Erokhin N. S., et al. Acceleration of energetic particles by whistler waves in active space experiment with charged particle beams injection // Adv. Space Res. — 2012. — 49, N 5. — P. 859—871.
14. Baranets N. V., Sobolev Ya. P., Ruzhin Yu. Ya., et al. Excitation of HF and ULF-VLF waves during charged particle beams injection in active space experiment // J. Plasma Phys. Res. SERIES — 2009. — 8. — P. 251—256.
15. Maehlum B. N., Maseide K., Aarsnes K., et al. Polar 5 - An electron accelerator experiment within an aurora // Planet. Space Sci. — 1980. — 28. — P. 269—279.
16. Marshall J. A., Lin C. S., Burch J. L., et al. Spacelab 1 experiments on interactions of an energetic electron beam with neutral gas // J. Space Rockets. — 1988. — 25, N 5. — P. 361—367.
17. Mett R. R., Tataronis J. A. Current drive via magnetohydrodynamic helicity waves // Phys. Rev. Lett. — 1989. — 63, N 13. — P. 1380—1383.
18. Přech L., Němeček Z., ŠafránkováJ., Omar A. Actively produced high-energy electron bursts within the magnetosphere: the APEX project // Ann. geophys. — 2002. —20. — P. 1529—1538.
19. Roeder J. L., Sheldon W. R., Benbrook J. R., et al. X ray measurements during the ARAKS experiments // Ann. geophys. — 1980. — 36. — P. 401—409.