Magnetic storm effects in the auroral ionosphere observed with EISCAT radar—Two case studies

Storm-time changes of main plasma parameters in the auroral ionosphere are analyzed for two intense storms occurring on May 15, 1997 and Sept. 25, 1998, with emphasis on their relationship to the solar wind dynamic pressure and the IMFB _z component. Strong hard particle precipitation occurred in the initial phase for both storms, associated with high solar wind dynamical pressure. During the recovery phase of the storms, some strong particle precipitation was neither concerned with high solar wind pressure nor southward IMFB _z. Severe negative storm effects depicted by electron density depletion appeared in theF-region during the main and recovery phase of both storms, caused by intensive electric field-related strong Joule/frictional heating when IMF was largely southward. The ion temperature behaved similarly inE-andF-region, but the electron temperature did quite different, with a strong increase in the lowerE-region relating to plasma instability excited by strong electric field and a slight decrease in theF-region probably concerning with a cooling process. The field-aligned ion velocity was high and apparently anticorrelated with the northward component of the ion convection velocity. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (49674241) and the Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education Biography: LIU Hui-xin (1974-), female, Ph.D. candidate. Research direction: polar ionospheric behaviors during magnetic storms.     

中性风对暴时电离层影响的研究

从电离层等离子体动力学方程出发,研究了磁暴期间中性风对中低纬度电离层的影响.通过计算机模拟发现:中性风能够对暴时电离层等离子体的垂直向上漂移产生抑制作用,并延迟电离层F层底部"抛空"的形成;不论采用哪种中性风模式,磁暴都会对较低纬度的电离层产生更大的影响.     

磁暴对夜间中低电离层影响的数值模拟

从电子连续方程、电子运动方程以及离子运动方程出发,选用IRI-90电子浓度为磁暴初始时的浓度,并采用HEDIN-90剪切时变中性风模式,对中低纬电离层F层在磁暴期间的变化形态进行了数值模拟研究.模拟结果表明:磁暴会引起电离层产生不同程度的扰动,在磁暴时存在的东西方向电场的作用下,电离层F层峰产生垂直漂移.不同情况的模拟表明:不同强度的暴时电场会对电离层F层产生不同的影响,并且纬度越低F层受暴时电场的影响越大,这与磁暴期间观测到的电波实验现象一致.     

磁暴不同相位期间低纬海南地区电离层扩展F分布特性研究

基于2002—2007年海南地区DPS—4测高仪探测数据,对海南地区电离层四种类型扩展F,包括频率型(FSF)、区域型(RSF)、混合型(MSF)和强区域型(SSF),在磁暴不同相位期间的年际变化和总体分布特性进行了统计分析研究。结果表明:(1)在初相期间,较为活跃的扩展F是在高年(2002)和下降年(2003—2004)的SSF,以及低年(2005—2007)的MSF;(2)在主相期间,较为活跃的扩展F是2002、2006年的SSF和2005、2007年的MSF;(3)在恢复相期间,较为活跃的扩展F是2002年的SSF和2003—2006年的MSF,并且MSF的发生率随太阳活动减弱(从2002年到2006年)有增加趋势。总体上,最为活跃的是SSF和MSF,其次是FSF,而最不活跃的是RSF。分析还表明,初相期间扩展F的发生率要高于主相和恢复相的发生率,这说明快速渗透电场对初相期间的扩展F有促进作用;而主相和恢复相期间扩展F的发生率则受到了快速渗透电场、扰动电场等因素的共同作用。     

带电粒子在喇叭形磁场中的运动分析

将带电粒子在非均匀磁场中的运动看成是在均匀磁场中的回旋。进而描述磁场的非均匀性,具体的分析了仅有散度项、曲率项、梯度项不等于零的磁场。介绍一种常见的喇叭形非均匀磁场,讨论了带电粒子在喇叭形磁场中的螺旋轨道半径、纵向速度分量以及运动的角度与磁场的关系和磁约束原理。目的是加深带电粒子在非均匀磁场中运动的理解。     

带电粒子在非均匀磁场中的漂移运动分析

将带电粒子在非均匀磁场中的运动看成是在均匀磁场中的回旋和由作为微扰而存在的磁场不均匀性所引起的漂移的叠加，并详细分析了梯度漂移、曲率漂移和散度漂移的特点。     

影响NMR检测灵敏度几种因素的研究

核磁共振是测定原子核磁矩和研究核结构的准确方法 ,是研究物理学、化学和生物学的一项重要实验技术 ,也是研究其他学科的重要工具[1] .核磁共振方法可准确地测量磁场强度 ,因而在加速器磁场强度的测量中 ,得到广泛的应用 .我们根据静电加速器对磁场测量的特殊要求———即测量范围广、实时性好、抗干扰能力强等特点 ,专门设计了核磁共振测磁仪的探头 ,研制了一种使用单片微机和ＰＣ微机的核磁共振 (ＮＭＲ)测磁仪 ,并针对检测中影响灵敏度的因素进行了仔细的研究和讨论 ,并采取了相应的有效措施 ,以提高检测灵敏度 ,取得了较好的效果 .1　…     

Energetic electrons associated with magnetic reconnection in the sheath of interplanetary coronal mass ejection

Magnetic reconnection is an important universal plasma dissipation process that converts magnetic energy into plasma thermal and kinetic energy,and simultaneously changes the magnetic field topology.In this paper,we report the first observation of energetic electrons associated with asymmetric reconnection in the sheath of an interplanetary coronal mass ejection.The magnetic field shear angle was about 151°,implying guide-field reconnection.The width of the exhaust was about 8×104 km.The reconnection rate was estimated as 0.044-0.08,which is consistent with fast reconnection theory and previous observations.We observed flux enhancements of energetic electrons with energy up to 400 keV in this reconnection exhaust.The region where ener- getic electron fluxes were enhanced is located at one pair of separatrices in the higher density hemisphere.We discuss these observation results,and compare with previous observations and recent kinetic simulations.     

磁场对哺乳动物脑组织、脑细胞及其超微结构影响的研究

用均匀交变磁场作用于小鼠后，对其进行了脑组织，脑细胞及其超微结构的形态学分析，结果表明，该磁场条件无损伤作用。     

量子相空间中相互垂直的静电场和强磁场条件下带电粒子体系的严格解

本论文在Torres-Vega和Frederick的量子相空间理论框架内,对相互垂直的静电场和强磁场这一特定条件下带电粒子体系的T-F量子相空间表象中的Schr-dinger方程进行了严格求解,并获得了其精确解.同时发现该体系在相空间中的量子几率密度取决于磁场强度的大小和带电粒子能级的高低, 结论由Heisenberg测不准原理给予了解释.     

强磁场条件下垒D-心的多电子效应（英文）

利用无规相近似 ,讨论了长波极限强磁场条件下垒 D-心的多电子效应 .发现垒 D-心的本征能量随朗道能级填充因子作周期性振荡 ,且温度的降低加剧了这种振荡 ;当填充因子为偶数时 ,其本征能量的绝对值最大 ,此时电子气对库仑势的屏蔽效应最弱 .     

磁场对方形量子阱线中类氢杂质束缚能的影响

采用无限深势阱模型,变分法计算了磁场对截面为方形的一维量子阱线中类氢杂质基态束缚能的影响,同时还讨论了施主离子位置的变化对束缚能的影响。计算结果表明外加磁场使得体吵缚能增加,杂质离子位于阱中心时,束缚能最大,位于正方形的某个角点时,束缚能最小。     

磁星中直接乌卡过程对其超高磁感应强度的影响

介绍了磁星形成超高磁感应强度的可能机制及磁星中直接乌卡过程对其超高磁感应强度的影响.磁星的超高磁感应强度可能是由3P2库伯对在外磁场作用下的磁矩排列引起的,在3P2库伯对被电子俘获反应中产生的高能中子破坏而消失. 已经发现某些磁星与超新星残骸有关联,磁星的超高磁感应强度也可能来源于爆炸前的超新星.     

磁场对正方体量子点中类氢杂质束缚能的影响

利用有效质量近似，计算了磁场影响下正方体量子点中类氢杂质体系的束缚能，与相同条件下量子线以及球形量子点的束缚能进行了比较，得出合理的结果；并对其物理意义进行了分析。     

弯曲磁场中相对论性电子辐射的自吸收性质及等离子体影响

根据同步曲率辐射理论，论文推导了真空中和等离子体中弯曲磁场下相对论性电子辐射的自吸收系数，发现真空中同步曲率辐射与同步辐射一样没有负吸收放大作用，而等离子体对辐射谱和自吸收性质有重大影响，存在脉泽放大效应。这些结果有可能对宇宙中多种射电源的射电高亮温度等问题提供可能的解释。     

用虚位移法计算静磁场中磁介质的受力

用虚位移法计算静磁场中载流回路的受力是比较容易理解的,因为两个公式都是针对载流回路体系的情况给出的,本文给出了用虚位移法计算静磁场中磁介质受力与用虚位移法计算静磁场中载流回路受力的关系,从而说明了静磁场中磁介质受力的本质,阐明了静磁场中磁介质受力的计算可直接应用静磁场中载流回路受力公式的原因,给出了计算磁介质受力时可以运用计算载流回路受力公式的条件,并给出了具体的例子进行说明．使磁介质受力的计算变得明白、易懂．     

中低轨道航天器表面充电中地磁场的影响及其数值模拟

本文研究地磁场对中低轨道航天器表面充电现象的影响．根据航天飞行器带电机制,选用粒子模型,在粒子轨道跟踪的基础上,建立了时间依赖的粒子推进的计算模型,计算了飞行器表面充电的平衡电位,计算结果与观测吻合．     

用矢量合成法测量流动控制结晶器的磁场

由霍尔效应基本关系式,磁感应强度B可以分解为坐标轴向量Bx和By·利用这个原理和传统的磁场测试仪器CT3型特斯拉计,开发出一种新型的磁场测试方法矢量合成法·与传统的磁场测试方法相比,该法不仅能测试出磁场磁感应强度的大小,而且能同时测出其方向·测试结果表明,用该法所测得的流动控制结晶器磁场分布特性,很好地描绘了磁感应强度的实际分布情况·该法适用于测试恒稳磁场·     

谱方法求解变黏度磁流体的边界层流动问题

以变黏度不可压缩磁流体为研究对象,研究稳恒磁场作用下磁流体外掠低温无渗透平板时,由于平板的水平拉伸引起的周围磁流体边界层内的层流流动和传热变化.首先采用相似原理对原控制方程组进行降维和无量纲化处理,并利用谱方法进行数值求解.设磁流体的黏度随温度线性变化,在不改变流场和温度场边界条件的前提下,研究了流体黏度变化参数、电磁参数和普朗特数对无量纲速度和无量纲温度的影响.把采用谱方法得到的结果与四阶龙格库塔法比较,验证了谱方法具有较高的数值稳定性和指数收敛特性.     

静磁场作用下结晶器内金属射流行为的数值模拟

利用ANSYS CFX软件,数值模拟了在静磁场作用下连铸结晶器内的水口出流的金属射流行为,通过分析其形态变化,考察了不同参数下液面波动F数的变化规律以及金属射流的扩张对结晶器壁面的冲刷强度的影响规律.模拟结果表明:水口出流射流具有扩张特性,在静磁场作用下,随着磁感应强度的增大,F数增大,金属射流扩张程度增加,且对结晶器宽面冲刷强度增加;随着板坯厚度的增大,F数增大,金属射流扩张程度增加,且对结晶器宽面冲刷强度减小;随着射流角度的增加,F数减小,对结晶器宽面冲刷加剧;对于电磁制动板坯连铸,不能单纯以F数作为控制指标,应充分考虑射流扩张对结晶器壁面冲击的影响,不同板坯厚度和水口射流角度应有适宜的控制参数.