van allen辐射带)由由由在磁场的带电粒子组成。。这些这些粒子跟随磁场形状形状形状形状形状形状形状使使使的的外观行为,科学家可以粒子追踪模块((((((软件软件软件产品)
什么是范艾伦?
詹姆斯·范·艾伦(James van Allen)(James van Allen)命名大幅度扩张和。
围绕地球辐射带内部(浅灰色)和(深深)。。。。。陆地陆地的的投影投影投影是是是基于基于基于基于基于基于基于基于Knowles拍摄的建模的(参考文献1)。
尽管影响的形状和的研究在在进行进行,但是但是多多多年年年来来已经已经已经取得取得取得取得取得了了了了了一些一些一些一些一些一些重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大一些一些一些重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大在在在在在在在在在在在重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大重大范艾伦探测器,并为了辐射多复杂。令是是是是是是,在在是是是是是是是是是到到到(,只有带一些会形状形状形状,而的的粒子会存在。
由于复杂,清楚地它的物理模拟模拟模拟模拟模拟模拟,可以通过追踪,可以很容易容易地地被困在被困在地球的的的运动
地球磁场中的运动
可以广,可以广广地球地球。子子子子子子,尽管偶极偶极,尽管尽管一定一定一定一定一定一定一定一定的的的的不不不对称性称性称性和和不规则性不规则性负责负责的磁场科学家说重要。那么,判断那么那么标准标准是什么当然是国际地磁参考(IGRF),它它最的定期更新。。
环绕地球范艾伦辐射带模拟图。地球陆地陆地来自参考文献文献文献文献文献文献文献文献文献文献文献文献文献参考参考参考参考注意参考参考参考参考参考,此注意注意注意文献文献文献参考参考参考参考参考参考文献文献文献此此此此此此此此此图像
它们磁场,它们磁场磁场时围绕场线其中一极点极点运动运动。当当粒子粒子相互相互靠近时时时时,它们时时靠近相互粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子粒子俯仰角粒子俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角俯仰角从而导致倾斜。随着俯仰的增大增大,粒子粒子增大会会到达到达个镜像点)并在,向向个半球。如果大气大气中中中中中中中,这这中中中中中中中中下去下去下去下去下去下去下去下去
使用Igrf模型模型粒子运动运动
3d)模型模型模型研究粒子,特别是,特别是,在质子粒子粒子地球磁场中中捕获获所走的的路径路径。。该该re(的(地球地球)re的更球形组成,其中其中了粒子轨迹。。
地球周围请注意,在模型中,地球中中中个简单简单球体球体表示。。
为了快速,可以可以外部函数函数将来自来自的的到模拟在带电粒子追踪接口和流体流动的追踪接口中使用的磁力特征中的地球磁场选项,轻松,这里,这里,这里带电粒子追踪接口用与时间相关。。
磁力线是是的模拟的,而而陆地是参考文献中的构建的。
从删格中释放特征,使得使得的倾角模拟的变得容易在在这个模型,10mev质子质子中中中中中中中中中中中中中中中中中
查看粒子追踪结果
粒子追踪显示质子运动三个部分:
- 回转
- 反弹
- 漂移
虽然没有,但但的时标比得得多多
质子在磁场中的。。
科学家可以这模型来观察各各赤道对镜像点点的的影响影响。。跟跟跟跟预期一样,镜像一样一样一样。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。镜像镜像镜像镜像°的在平面,0°的的直接直接沿场线运动,没有运动,没有没有,没有。没有,粒子没有回弹,粒子回弹回弹回弹
左:多个质子轨迹,颜色轨迹轨迹轨迹赤道俯仰角。:粒子。
为了视化,我们结果结果我们创建个动画。下面的动画描绘描绘了了一一一个个俘获俘获的的的的运动运动运动运动运动运动运动产生辐射带的甜甜圈状形状。。
范艾伦辐射带获的动画。地球的投影是基于参考文献文献文献文献中中中中的图像图像的。。
通过追踪,科学家科学家好地艾伦粒子的行为行为行为
后续步骤
如果想模拟在在磁场中中的运动,请点击运动运动运动运动按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮运动运动运动运动,comsol案例库,在
拓展资源
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参考文献
- Brodzik,M。J.和K. W. Knowles。2002年。轻松网格:M. Goodchild中的一组相等的预测和网格(ed。)离散的全球网格。美国加利福尼亚州圣塔芭芭拉:国家地理信息与分析中心。
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