太阳大气中幂律谱电子回旋脉泽辐射吸收过程的研究

The electron-cyclotron maser (ECM) emission driven by the energetic electrons which trapped in magnetic fields has been extensively applied to various coherent radio-burst phenomena，such as radio emission from other magnetized planets(e.g., Jupiter and Saturn), radio bursts from the Sun and other stars. In recent work, we discuss the ECM emission driven by the power-law electrons. It is found that the power-law electrons with the steepness cutoff can drive ECM emission effectively. The strong absorption of the ECM radiation in higher-lying layers of the corona must be taken into account when using the ECM mechanism to explain solar radio bursts. This problem generally involves the escaping of radiation, the polarization of radiation, the distribution of radiation angle and so on. we will investigate the effects of the gyroresonance absorption on ECM emission which driven by the lower energy cutoff behavior of power-law electrons. On the other hand, we try to explain the characteristic of solar radio bursts with the ECM emission and to establish the link between the parameters of the power-law electrons and the observed parameters of radio emission.

捕获在天体磁场中的高能电子激发的回旋脉泽辐射机制，被广泛应用于解释各种相干射电爆发现象，例如木星和土星等磁行星的射电辐射、太阳及其它恒星的射电爆发等。在最近的研究中，我们初步探讨了幂律谱电子对回旋脉泽辐射的驱动，结果显示具有适当低能截止行为的幂律谱电子可以有效激发回旋脉泽辐射。用电子回旋脉泽机制解释太阳射电辐射时，必须考虑高日冕层对辐射的吸收问题，这直接涉及到辐射的逃逸、偏振及辐射角分布等问题。本项目我们将结合幂律谱电子的低能截止行为，研究回旋共振吸收层对电子回旋脉泽辐射的影响。另一方面，结合高分辨率的太阳射电观测资料，应用回旋脉泽辐射机制解释其观测特性，并试图建立起描述电子幂律能谱、源区等离子体环境的特征参量与相关射电辐射现象的可观测参量之间的可能联系。

捕获在天体磁场中的高能电子激发的回旋脉泽辐射机制，被广泛应用于解释各种相干射电爆发现象，例如木星和土星等磁行星的射电辐射、太阳及其它恒星的射电爆发等。本项目的主要研究内容有两个， 通过研究共振吸收完善电子回旋脉泽机制并将其应用于太阳射电爆发。通过本项目的研究，我们取得了一些较好的研究成果。首先，对回旋脉泽辐射机制进行了完善： 探讨了电子束的演化对脉泽辐射的影响，结果发现电子束初始条件不同或演化过程不同，可以在源区产生不同的射电爆发现象。建立了一个自洽的回旋脉泽辐射模型，考虑由束流电流产生的阿尔文波的影响，可以很好的解决回旋脉泽辐射的两个基本困难。研究了强投射角各向异性激发的回旋脉泽辐射，结果发现回旋脉泽辐射的生长率、传播角、频率等辐射特性依赖于投射角各向异性的类型。其次，结合观测把回旋脉泽辐射应用在太阳射电V型爆发中，可以很好地解释V型爆发一些观测特征。最后拓展了一些新的相关研究内容。