极光区千米波辐射Auroral Kilometric Radiation

(简称 AKR)

自发辐射与诱发辐射的概念

• 通过电子自身的运动，一部分动能转换成电磁波的能量。这一过程被称为 “自发辐射”。

• 通过电磁波不稳定性的效应，电磁波可以被放大。这一过程被称为 “诱发辐射”。

介绍 AKR现象

• 1965 年 Benediktov 报告过，但他不知道辐射来自何处。

• AKR 的源区于 1974 年方始被确认在地球的极光区。

总结 AKR的主要特征

• 射电发生在高纬度极光区• 高度约在 3000~10,000 公里左右• 发生在磁层受到扰动时• 特征波长大约为 1000 米• 在地面观测不到的射电现象• 偏振主要为 X 模少数例子为 O 模

源区的观测 :

• SS-3 and ISIS 1 卫星的意外收获• 唯一拥有源区内观测数据的射电现象• 蛛丝马迹 : 发生时间

电子能量为几个 keV,

源区的特征

我们的猜想与假设

• 极光区 1~10 keV 电子• 磁镜反射• 密度掏空区• 损失锥分布函数必然形成• 导致高频电磁波的激发• 但是寻找不到可以激发辐射

的机理

如何解困

• 自由能存在：这是不稳定性发生的条件• 但是没有粒子与波能相互作用的渠道• 一般来说 “共振条件” 是关键所在。

回旋共振条件

0e k v

相对论性修正

2

20

21e

vk v

c

0e k v

2

21 02e

vk v

c

一则历史故事

• 1979 年春天• Iowa 大学• D. Gurnett 教授的问题• 1980 年 Chapman Conferenc

e

Gurnett 教授

• 他是 AKR 的发现者• 1979 年春天来自 Iowa 大学

的邀请。• 报告结束后的问题。• 难以忘怀的尴尬场合。