太阳运动IV型射电爆发的相干辐射模型

为解释太阳运动IV型射电爆发的相干辐射机制提出一个理论模型．从耀斑中产生的高能电子，可以被扩展上升的太阳磁流管俘获．在磁流管顶部，这些高能电子的速度分布形成为类束流速度分布，激发束流等离子体的不稳定性，并且主要直接放大O模电磁波．不稳定性增长率敏锐地依赖了日冕等离子体参数，fpe／fce和射束温度Tb，这能定性解释在太阳运动IV型射电爆发中观测到的高亮温度和高偏振度，以及宽频谱的特性．     

低能截止行为对温度各向异性驱动的回旋脉泽辐射的影响

捕获在天体磁场中的高能电子激发的回旋脉泽辐射是天体射电辐射的一个重要机制,被广泛应用于解释各种非热射电辐射现象,特别是时标的相干射电爆发现象。以往的研究中,激发脉泽辐射的源就是高能电子具有各向异性的速度分布。然而,观测显示太阳和其他天体的高能电子常常呈现具有低能截止行为的幂律谱分布。计算了温度各向异性分布和具有低能截止行为的温度各向异性分布驱动的回旋脉泽不稳定性的生长率,结果显示,幂律谱电子的低能截止行为对回旋脉泽辐射具有重要的影响。     

射电运动Ⅳ型爆发和日冕物质抛射

射电Ⅳ型运动爆发同日冕物质抛射（ＣＭＥｓ）关系极为密切。本文基于对Ⅳ型运动爆发的研究以及ＣＭＥｓ开放场的物理条件,探讨了ＣＭＥｓ形成及抛射的物理条件。由于磁通量突然喷发,能量大量释放,在ＣＭＥ闭合场中的等离子体被加速,导致高能质子和高能电子被大磁环捕获。随着磁环内的热压Ｐ和磁压Ｐｍ的升高,当β＞βＴ时磁环将炸裂,从而产生ＣＭＥｓ。抛射出的未离化的等离子体团将产生等离子体基波与谐波辐射。随着等离子体的不断离化,高能相对论电子绕开放磁场线作螺旋飞行,这时等离体辐射降到次要地位,回旋同步加速辐射上升到主导地位,这就是射电Ⅳ型运动爆发。如果离化的早,则在微波波段也能看到Ⅳ型运动爆发。这就是微波Ⅳ型爆发,也是微波Ⅳ型爆发罕见的原因。射电运动Ⅳ型爆发源就是日冕抛射的物质。     

太阳射电研究四十年

本文概述了太阳射电天文学的历史,从早期的失败到1942年Hey对太阳射电波的偶然发现为止.文中讨论了太阳射电研究在米波-十米波、千米-百米波和厘米波所取得的主要进展。同时讨论了与射电爆发共生的耀斑的观测以及用等离子体辐射和回旋同步加速辐射对这些观测所作的解释。从空间对与Ⅲ型爆发有关的等离子振荡和一维电子速度分布的测量,业已证实了用等离子体辐射对观测所作的解释。Ⅲ型爆发的米波-十米波射电日像仪测量和千米-百米波的飞船测量表明,Ⅲ型电子束流是沿着浓密的日冕流和沿着阿基米德螺旋轨道运动的。在厘米波段利用角秒分辨率的大天线阵对活动区和射电爆发所作的高空间分辨率观测,表明了它在观测日冕磁场、了解冕环的物理性质、测量耀斑附近磁场结构,从而在研究太阳耀斑起源方面有着巨大的威力.     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子,高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论,揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系,认识到耀斑的热区和冷区。在阳和日球磁场以观测发展了磁流体动力学理论。     

出现在Ⅳμ爆发上的快变分量

概述了１９８８年１２月１６日出现在微波Ⅳ型大爆发上的快变分量观测特征，以及由ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度，而产生了１２．５ｍｉｎ和１．２ｍｉｎ的长短准周期振荡。一部分高能电子被磁场俘获，做同步加速回旋辐射，产生了微波Ⅳ型爆发。另一部分高能电子以一定入射角喷注在磁拱上，形成螺距角各为异性的空心束分布，其电子回旋不稳定性导致ｓｐｉｋｅ辐射。最后，用慢波模式计算了三个频率上的１．２ｍｉｎ的准周期振荡，结果表明振荡周期随频率的增加而增大，与观测结果相符。     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子、高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论、揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系, 认识到耀斑的热区和冷区。太阳和日球磁场观测发展了磁流体动力学理论     

叠加在微波Ⅳμ型大爆发上的尖峰辐射

本概述了１９８８年１２月１６日特大微波Ⅳμ型爆发的观测特征，以及由ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度产生准周期振荡，一部分高能电子被磁场俘获，作同步加速回旋辐射，产生微微汉Ⅳμ型爆发，另一部分高能电子以一定入射角喷注在磁拱上，形成螺距角各向异性的空心束分布，从而激发出电子回旋脉泽辐射（ＥＣＭ），它们的垂直分量的能量便产生了尖峰辐射，叠加在Ⅳμ型爆发之上，结合怀柔的太阳磁场图，采用双极磁场模型，作出了定理     

出现在Ⅳμ爆发上的快变分量

概述了１９８８年１２月１６日出现在微波Ⅳ型大爆发上的快变分量观测特征，以及由ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度，而产生了１２．５ｍｉｎ和１．２ｍｉｎ的长短准周期振荡，呈部分高能电子被磁场俘获，做同步加速回旋辐射，产生了微波Ⅳ型爆发，另一部分能电子以一定入射角喷注磁拱上，形成螺距角各为异性的空心束分布，其电子回旋不稳定性导致ｓｐｉｋｅ辐射。最后，用慢波模式计算了三个频率上的１．２ｍｉｎ的准周期振荡，结果表明     

太阳米波和分米波Ⅱ型、Ⅲ型射电暴及其精细结构观测研究进展

太阳米波和分米波的射电观测是对太阳爆发过程中耀斑和日冕物质抛射现象研究的重要观测手段。米波和分米波的太阳射电暴以相干等离子体辐射为主导,表现出在时域和频域的多样性和复杂性。其中Ⅱ型射电暴是激波在日冕中运动引起电磁波辐射的结果。在Ⅱ型射电暴方面,首先对米波Ⅱ型射电暴的激波起源问题和米波Ⅱ型射电暴与行星际Ⅱ型射电暴的关系问题进行了讨论;其次,结合Lin-Forbes太阳爆发理论模型对Ⅱ型射电暴的开始时间和起始频率进行讨论:最后,对Ⅱ型射电暴信号中包含的两种射电精细结构,Herringbone结构(即鱼骨结构)和与激波相关的Ⅲ型射电暴也分别进行了讨论。Ⅲ型射电暴是高能电子束在日冕中运动产生电磁波辐射的结果。在Ⅲ型射电暴方面,首先介绍了利用Ⅲ型射电暴对日冕磁场位形和等离子体密度进行研究的具体方法;其次,对利用Ⅲ型射电暴测量日冕温度的最新理论进行介绍;最后,对Ⅲ型射电暴和Ⅱ型射电暴的时间关系、Ⅲ型射电暴和粒子加速以及Ⅲ型射电暴信号中包含的射电精细结构(例如斑马纹、纤维爆发及尖峰辐射)等问题进行讨论并介绍有关的最新研究进展。     

射电运动IV型爆发和日冕物质抛射

射电Ⅳ型运动爆发同日冕物质抛射（ＣＭＥｓ）关系极为密切。本文基于对Ⅳ型运动爆发的研究以及ＣＭＥｓ开放场的物理条件,探讨了ＣＭＥｓ形成及抛射的物理条件。由于磁通量突然喷发,能量大量释放,在ＣＭＥ闭合场中的等离子体被加速,导致高能质子和高能电子被大磁环捕获。随着磁环内的热压Ｐ和磁压Ｐｍ的升高,当β〉βＴ时磁环将炸裂,从而产生ＣＭＥｓ。抛射出的未离化的等离子体团将产生等离子体基波与谐波辐射。随着等离子体     

太阳射电尖峰爆与电子回旋共振吸收

本文采用等离子体动力学方法，研究了日冕条件下磁化非相对论热等离子体对太阳射电辐射产生的电子回旋共振吸收，并在辐射频率等于电子回旋谐波频率时求得ｎ≥２谐波吸收率的近似表示式，以及其对等离子体温度，出射角度和谐波数的变化规律，在应用部分，讨论了电子回旋共振吸收对于太阳射电尖峰爆发的影响，认为目前观测到的尖峰爆，大多数高能电子束来自日冕的内层。     

电子回旋脉泽辐射机制在太阳物理中的进展

电子回旋脉泽辐射是一种重要的射电辐射机制,将其应用在太阳物理中,需要解决两个困难:一是自由能来源问题;二是辐射的逃逸问题。高能电子束离开加速区后,在磁等离子体中与磁场、波等相互作用可以形成不同的速度空间分布,可以为脉泽辐射提供自由能。对于辐射逃逸问题,日冕低密度导管的假设可以解决这一困难。介绍了近几年回旋脉泽辐射研究的进展及其在太阳射电爆发中的应用,以及阐述了该领域未来研究方向。     

束－等离子体不稳定性直接放大电磁波及其对太阳Ⅲ型爆的解释

弱磁化相对论电子束注入等离子体时，由非共振波粒相互作用激发的束－等离子体不稳定性可以直接放大电磁波，计算结果表明：在偏离共振条件的区域，电磁波仍可在较宽的频率范围被放大，并在每个共振峰下形成平台结构。随着谐波数的增高，增长率峰值逐渐变小，峰宽也变窄。本文还分析了电磁波的增长率随背景参数ω＿（ｐｅ）／Ω＿ｅ及高能电子的入射方向和辐射方向的变化规律，在典型的日冕条件下，此类不稳定性所放大的电磁波的增长率大小、带宽、方向性、偏振及谐波等性质，可以用来解释太阳Ⅲ型射电爆发现象，本文的研究亦可用来解释其他天体等离子体辐射。     

电子回旋脉泽不稳定性驱动的太阳射电辐射机制

在解释天体爆发过程中的短时标相干射电辐射现象方面,非热电子驱动的回旋脉泽辐射得到了广泛应用.在以往的研究中,一个关键条件是非热电子具有各向异性速度分布,从而有效激发回旋脉泽不稳定性.然而,观测显示太阳和其他天体的非热电子经常呈现负幂律谱形式的能量分布.非热电子的这种负幂律能谱特征会严重抑制回旋脉泽不稳定性放大率,因此,进一步研究非热电子的负幂律能谱分布行为,能拓宽电子回旋脉泽辐射机制的适用性,很好地发展天体射电辐射机制理论.最近研究结果显示,负幂律谱电子的低能截止行为可以有效地激发电子回旋脉泽辐射,从而拓宽了其在天体物理研究中的应用范围.     

由束流不稳定性直接激发电磁波来解释太阳射电Ⅲ型爆发

本文在用MHD理论研究等离子体束流不稳定性时发现:在电子等离子体频率附近可以激发出宽频带电磁波,其时间尺度、方向性、相对带宽、偏振特性及谐波结构等理论预期,在典型的日冕参数下,和米波段太阳射电Ⅲ型爆发的观测结果基本吻合.这一机制还可避免经典的等离子体辐射理论中由Langmuir波转换成横电磁波的效率较低的主要困难.     

太阳白光耀斑的射电辐射特征:运动Ⅳ型爆发和与耀斑后环共生的短周期脉动现象

通过１９９１ 年６ 月６ 日一个复杂的太阳活动事件（ 包括宽带射电运动Ⅳ型爆发、脉冲相伴生的白光耀斑、耀斑后环及其伴生的射电多重短周期（ 约１ － ４ 秒） 脉动现象等） 的分析,探讨了白光耀斑产生的射电辐射特征,根据太阳白光耀斑和射电运动Ⅳ型爆发产生的物理过程,着重讨论了射电运动Ⅳ型爆发、耀斑后环和短周期脉动现象,并认为它们可能是白光耀斑的对应物     

太阳白光耀斑的射电辐射特征：运动Ⅳ型爆发和与耀斑后环共生的短周期脉动

通过１９９１年６月６日一个复杂的太阳活动事件（包括宽带射电运动Ⅳ型爆发、脉冲相伴生的白光耀斑、耀斑后环及其伴生的射电多重短周期（约１－４劝现象等）的分析,探讨了白光耀斑产生的射电辐射特征,根据太阳白光耀斑和射电运动Ⅳ型爆发产生的物理过程,着重讨论了射电运动Ⅳ型爆发、耀斑后环和短周期脉动现象,并认为它们可能是白光耀斑的对应物。     

太阳射电爆发现象中的电子回旋脉泽辐射

太阳射电爆发(Solar Radio Burst, SRB)是太阳高能电子与背景等离子体相互作用产生的感应辐射现象,其多样的动力学谱类型及其复杂的精细结构反映了辐射源区磁等离子体结构状态丰富的物理信息,而相关辐射机制则是解读相关物理信息的关键工具.长期以来,在SRB辐射机制的研究中一直存在着争议不决的两种主要机制,即等离子体辐射机制和电子回旋脉泽(Electron Cyclotron Maser, ECM)辐射机制.近年来,针对传统的ECM辐射机制应用到SRB现象时遇到的一些主要困难,发展了由幂律谱电子低能截止驱动和包含快电子束自生阿尔文波效应的新型ECM驱动模型,并成功应用于解释各类不同SRB动力学谱的形成机制.基于这些新型的ECM辐射模型,系统地总结了ECM辐射机制在各种不同类型SRB现象中的应用,并对它们不同动力学谱结构的形成给出了一致统一的物理解释.     

Blazar天体射电爆发的持续注入喷流模型

为了解释Blazar天体射电爆发的普遍演化特性，本文提出一个持续注入的喷流模型．假定在喷流基底上以相对论性速度持续地注入相对记等离子体（由磁场和相对论电子组成）．这一等离子体在沿喷流向外运动时经受绝热膨胀损耗．理论计算表明，射电爆发的频谱演化具有Valtaoja等人所建议的典型的3阶段演化形式.它们非常好地重现了Blazar天体中观测到的射电爆发的普遍行为．