弱扭转非轴对称磁场的静力学平衡

我们曾证明非轴对称磁流体静力学位形的存在性,并讨论了其基本特征。从观测上看,宇宙磁场往往有三维位形。比如太阳黑子有明、暗的纤维。从理论上分析,外加重力场引进以后改变了宇宙磁场必须有某种对称性的结论。高分辨率的白光观测还表明,太阳黑子磁场及其暗条经常扭转呈螺旋形。本文将文献[1]的结论推广到具有扭转位形的非轴对称磁流体静力学平衡,仍然采用摄动展开的方法求解。     

运动无力场中的等离子体状况

在太阳活动区以及磁层和某些等离子体彗星中的磁场位形大多是无力场。无力场在太阳物理和空间物理中是常遇到的。我们经常通过无力场模型对客体进行理论分析和处理,然后与观测的结果进行比较。Gold和Hoyle最早提出太阳黑子磁场中的磁力线的扭绞特性。以后,人们用静力学的关系定量地计算了磁场与扭转过程的关系;开始是势场的磁场位形通     

关于磁场束缚等离子体的问题

文献[1]指出:“我们的微观理论研究以及国外同时进行的工作都表明,单靠磁场来束缚稳态等离子体已属不可能之事。”从宏观磁流体力学考虑,稳定的磁约束平衡位形是可达成的。棒形磁场、磁剪切与磁阱位形是近十几年中磁流体力学稳定性理     

磁场促进位错发射和运动的TEM原位研究

退火纯铁试样在磁场中拉伸时,上屈服点消失而下屈服点下降。这就间接表明,磁场的存在能降低位错运动的阻力,促进位错的发射、增殖和运动。研究位错发射、增殖和运动最直接的方法是在透射电镜(TEM)中原位拉伸。但由于无法在TEM中外加高磁场,因而国内外一直无人利用TEM原位研究磁场对位错发射、增殖和运动的影响。我们设计了一个恒位移加载台,已用它原位研究了应力腐蚀过程中位错的发射、增殖和运动。利用这个加载台,可在TEM中原位研究磁场对位错发射、增殖和运动的影响。最初用高纯铁进行实验,发现磁场确实能促进位错发射和运动。但由于纯铁试样的TEM图片质量不高,故改用铁镍合金。本文将首先报道磁场对铁镍合金位错发射、增殖和运动的影响。     

地球磁尾两种不同类型磁结构形成机理

观测表明,横越磁尾等离子体片和尾瓣的磁场By分量正比于行星际磁场By分量,并且行星际磁场与等离子体团内By分量极性相同,因此磁尾等离子体团应该是一个三维结构。以两类磁静平衡解为初态。对亚暴期间磁尾动力学过程作二维三分量模拟研究。数值结果展示了By分量两类不同的演化特征,它们分别与具有通量绳核心的磁结构及类似于“闭合环”等离子体团型磁结构相对应。由此认为,亚暴期间在地球磁尾中出现不同拓扑位形的磁结构可能与具有不同By分量分布形态的磁场重联有关。     

一类孤立磁通量管的模型

孤立磁通量是太阳大气中的基本磁场位形。通量管模型将空间分为两个区域,管外的弱磁场区域可用分层大气模型,管内的强磁场区域曾用无力场模型描述。本文讨论用磁流体静力学平衡关系来描述管内区域的一类模型,如图1所示。     

级联激波触发的太阳耀斑理论

随着观测特征不断积累和丰富,太阳耀斑的理论模型也越来越多。空间观测的结果似乎只要求活动区磁场是双极拱形,与大量的电流片模型不一致。耀斑过程可能并不总是一种机制。本文从理论上进一步讨论太阳耀斑的级联爆发模型。对流区的波动能量转换为活动区的横向磁场能量,由于扭转不稳定性使磁能释放,并转换为激波动能,活动区激发的级联     

鸽子有磁铁

许多家鸽有识家认路的能力,以往只知道它能感知地磁场,至于鸽子是怎样感觉出地磁场的,则仍不清楚.推测生物体检测磁场的方向,可能有三种方法.第一种是测量导体在一个磁场中运动产生的电场,第二种可能是使用永久磁铁,也许是测量当它们扭转到与地磁场方向一致时产生的转矩,如蜜蜂及许多泥土中细菌确实有这种微小的单位磁铁;第三种方式是感觉顺磁场的作用,这是由许多物质当与外界磁场不一致时,它们的不成对电子自旋暂时产生的.     

近太阳盔形磁场位形对耀斑-激波传播的会聚作用

太阳上各种日冕瞬变过程所抛出的高速等离子体同近太阳基本磁场位形之间是否存在重要的动力学的相互作用过程?这个问题既困难又十分重要,困难在于没有观测,重要     

无碰撞磁重联中的电子动力学

磁重联提供了一种快速地将磁场能量转化为等离子体动能和热能的物理机制, 它和空间 物理中的许多爆发现象密切相关. 另外, 空间环境中的等离子体基本上是没有碰撞的, 人们更加 关心的是无碰撞的磁重联过程. 本文从以下几个方面论述了电子动力学行为在无碰撞磁重联中 的作用. 在离子惯性长度尺度范围内, 离子和电子的运动是分离的, 由此产生的Hall 效应决定了 此区域中的重联电场. 另外, 电子的运动决定了重联平面内电流体系, 同时形成了沿分界线的电 子密度降低区域, 这种重联平面内的电流体系决定了垂直重联平面的第三方向磁场分量的结构; 在电子惯性长度尺度范围内, 电子压强分布的各向异性决定了在此区域内的重联电场的大小; 高 能量电子的产生是磁重联的一个重要特征, 重联电场在电子加速的过程中起着决定性的作用, 但 不同的磁场位形及其时空演化会影响电子加速的过程, 并决定电子的最终能量; 讨论了X 点附近 的次级磁岛不稳定性形成小磁岛的模拟结果和观测证据, 及其对电子加速的可能影响; 对电子动 力学行为在实验室等离子体磁重联中的进展也做了介绍. 最后, 指出了一些尚未解决的问题.     

螺旋结构日珥宁静和爆发的判据

不少作者从观测上或理论上研究过螺旋结构日珥的演化规律和特征.我们早先对几个螺旋结构宁静日珥和爆发日珥的分析,已确认Lundquist场是描述螺旋结构日珥内部磁场分布的合适位形.本文利用能量原理讨论Lundquist场的稳定性判据,并与28个螺旋结构日珥的观测资料进行比较.不仅进一步证实Lundquist场与螺旋结构日珥之间的密切关系;更重要的是找到了螺旋结构日珥宁静或爆发的判据,以及日珥爆发的物理原因.     

关于太阳活动区常α无力磁场的计算公式及其应用

关于太阳活动区常α无力磁场的研究,有不少工作,如文献[1—4]等提出了各自的研究结果。但这些工作中提出的问题的解不是唯一的,因而这些解的可靠性有一定的局限。而且大多以数值解的形式给出,应用起来不大方便。文献[5]提出了这个问题的唯一解析解。依据该文提供的解,本文导出常α无力磁场的计算公式。作为应用实例,对1981年5月16日的典型活动区做了计算,求得色球和日冕的磁场位形,并作了扼要的分析,得到一些相当有意义的结果。     

带电粒子在偶极磁场中的运动区域及其模型实验

带电粒子在电磁场中的运动对研究空间物理现象是非常有意义的。最近辐射带的发现更引起了人们对这个问题的重视。近来我们也开始进行了这方面的工作,并着重讨论带电粒子在偶极磁场中的运动区域,以及在扰动磁场作用下,这些运动区域所产生的相应变化。本实验是利用在磁场中的辉光放电实验作的,     

滇西北丽江盆地北部区第四纪时期的左旋剪切拉张

丽江盆地北部区具有锯齿状断裂的典型特征, 几何形态上呈现出明显的“追踪张”特点; 在运动方式上, 既有拉张伸展, 又有左旋剪切. 其中, 平均左旋剪切位移分量为1950 m, 平均拉张位移分量为1730 m. 在活动时代上, 盆地的左旋剪切拉张开始于中更新世. 以距今800 ka计算, 可以获得平均左旋剪切位移速率为2.44 mm/a, 平均拉张速率为2.16 mm/a. 丽江盆地北部区不同区段的地质构造表现证实了构造地貌学分析结果, 符合具有剪切位移分量锯齿状断裂的运动学特征. 对丽江盆地北部区左旋剪切拉张运动学特点的认识, 为川西北活动块体顺时针转动模型以及正确理解金沙江-红河断裂带在第四纪时期的作用、地位提供了直接证据.     

回旋动力论进展

在实验室和自然界等离子体中有限Larmor半径效应(FLR)影响诸多不稳定性,发展保留有限Larmor半径效应的约化动力学方程显得相对重要.将动力学方程从粒子坐标表象变换到引导中心坐标表象有效地保留了有限Larmor半径效应,由此而得到的约化动力学方程称之为回旋动力方程.自Rutherford和Frieman及Taylor和Hastie等人开创性的工作后,经Chen,Tsai,Dubin,Brizard 等人的发展,回旋动力论经历了从低频模到任意频率模、从恒定磁场位形到任意磁场位形、从静电模到电磁模、从非相对论到相对论、从线性理论到非线性理论的发展过程,自身理论框架不断得到完善,形成了等离子体动力学理论的一个重要分支,成为国际上的研究热点之一,并在高能粒子分量对等离子体的稳定与激发、静电低频涨落的数值模拟、保留有限Larmor半径效应的MHD方程等方面得到应用.     

利用磁电效应调节Rosen 压电变压器升压比

给出了Rosen 型压电变压器和Terfenol-D 磁致伸缩材料构成的复合变压器特征. 通过施加磁场, 利用磁电和逆磁电效应, 调节该复合器件的升压比. 升压比与磁场表现出非线性关系, 这一特征是由于磁电耦合随外磁场的非线性变化规律支配的.     

超导体磁旋涡运动

超导体磁旋涡运动应用一种新的摄像术，日本研究人员首次观察到了超导体内磁场小旋涡的运动。这一发现有助于解决长期以来的猜疑：当氧化物超导体温度（放在磁场中）改变时，这些旋涡是什么样子。日本日立股份有限公司高技术实验室的ＡｋｉｒａＴｏｍｏｍｕｒａ和他的同事...     

MHD模拟磁尾横断面结构与太阳风粒子注入机制

基于全球三维磁层MHD（Magnetohydrodynamics）模拟模型, 研究了行星际磁场（Interplanetary Magnetic Field, IMF）北向与南向时磁尾横断面（X=?18 R_E）的结构及等离子片的粒子注入机制. 模拟结果很好地符合一些已知的观测数据和经验模型. 从向阳面磁层顶IMF及重联后磁力线尾向运动过程的角度, 对磁尾横断面粒子热压力分布、磁力线投影、等离子片或电流片旋转、粒子流场分布等结构进行了合理的解释. 根据模拟得到的磁尾横断面结构, 及IMF北向与南向时磁力线投影显著不同的位形, 可以通过E×B漂移很好地说明不同IMF条件下, 太阳风粒子对磁尾等离子片的不同注入特性. 另外, 还通过磁尾横断面磁场梯度的计算, 说明了太阳风向等离子片粒子注入的晨-昏不对称性.     

辽西医巫闾山两条韧性剪切带的40Ar-39Ar年龄:中生代构造热事件的年代学约束

贯穿辽西北部和东部、分别呈近东西向和北北东向的韧性剪切带控制着华北北部的构造格局,又制约着该区金矿床形成的主要动力学背景.野外构造解析和显微构造分析表明,前者主要具右行剪切特点,反映由北西向南东的斜冲推覆;后者主要具左行剪切特点,体现伸展兼走滑的运动特征.采自东西向剪切带的 1个样品给出了（219±4）Ma（Bi）的坪年龄;采自北北东向剪切带的两个样品分别给出了（116±2）Ma（Bi）和（127±3）Ma（Bi）的坪年龄.这些年龄为发生在晚三叠世的推覆事件和发生在早白垩世的伸展走滑事件提供了时代证据.     

运动学无作用力磁场的相似解

无力场概念常用以描述局部的强磁场区域,强磁场的演变所对应的动力学过程在天体物理中有广泛的应用。例如,磁场的扭绞、剪切以及挤压等都可与太阳活动密切相关。运动学无力场的方程组为