实验室X射线天体物理

正在进行的实验室天体物理测量解决了X射线天文学的一些问题，这些实验产生了大量可靠的原子数据，它们既可用于电荷分布中电离与复合截面的计算，又可用于对X射线谱线形成的线表、激发截面及双电子复合系数的理解。另有一部分实验注重于解决天体观测的难题，以及验证现有的和寻找新的X射线谱线诊断。讨论了上述实验产生的数据类型，并展示了实验室测量如何为卫星（ASCA、EUVE、Chandra、XMM和ASTRO-E2）观测提供实验依据．     

电离层与电波传播路径

电离层从猜想到证实完全是无线电技术发展的结果。通过地面无线电探测和火箭、卫星的空间探测、证实了Ｃｈａｐｍａｎ的理论。由于太阳紫外线，Ｘ射线辐射致使高空上层大气电离。电离层介质是电子、正负离子和中性粒子全体的混合物。它们构成了地磁场中磁离子介质。本文根据磁离子理论，研究了电离层中等离子体的频率特性，从而解释了Ｄ、Ｅ、Ｆ１和Ｆ２层的电波反射特性。最后计算了陕西天文台至云南天文台电离层波导的传播时延，获得了有意义的结果。     

宇宙γ射线暴的一种可能产能机制

本文对宇宙r射线暴的能源提出了一个模型。按照这种模型,等离子体的不稳定过程包含两个相,即热暴发相和稳定湮灭相。而贮存在局部源中的磁能,以一种与观测相一致的速率有效地转换为等离子体的动力能和欧姆耗散能。随着反常阻抗的快速增加,建立了等离子体的湍动场。它与麦克思韦高能尾巴电子迅速耦合,产生了相对论性电子。r射线能够通过相对论性电子在磁场中的同步辐射而得到说明。     

活动星系核中相对论电子束的物理效应

本文研究了Ｂｌａｚａｒ天体的辐射性质，提出一种新的喷流模型，即具有幂律分布的极端相对论电子团从中心核注入喷流等离子体中，它在一定的注入速度下，不仅能在喷流等离子体中激发等离子体湍动，产生电磁波的相干辐射，而且能产生强的同步辐射。利用等离子体的弱湍理论，我们研究了极端相对论电子团在喷流等离子体中的辐射过程，并详细研究了它在解释Ｂｌａｚａｒ天体辐射特性中的应用，本文认为，Ｂｌａｚａｒ天体的不稳定辐射与极端相对论电子团的无规注入、喷流等离子体的物理环境瞬息变化有关。Ｂｌａｚａｒ中快速变化的辐射偏振角摆动。产生于相对论电子团在湍动等离子体中的同步辐射过程。另外，Ｘ选和射电选的ＢＬＬａｃ天体之间的区别取决于喷流等离子体的运动状态和物理环境。     

日冕环与太阳耀斑

日冕环与太阳耀斑章振大日冕环的发现和分析日冕是太阳大气的最外层，其范围可从色球层与日冕之间的过渡层顶部向外延伸到几个太阳半径，甚至更远。日冕由很稀薄的完全电离的等离子体所组成，其中主要是质子，高度电离的离子和高速的自由电子。日冕的温度高达百万度以上。...     

来自柯伊伯带的宇宙线

很久以来,科学家们就发现经常有带电粒子,所谓异常宇宙线,撞击地球和空问飞船,但对它们的来源一直未找到合理的解释。这些粒子大多是能量为10到100兆电子伏的电离了的碳、铁和硅等元素的原子。虽然它们飞行得很快但远未达到光速。从这些粒子的能量分布情况科学家们认为它们一定是在距太阳不太远     

活动星系统中相对论电束的物理效应

本文研究了Ｂｌａｚａｒ天体的辐射性质，提出一种新的喷流模型，即具有幂律分布的极端相对论电子团从中心核注入喷流等离子体中，它在一定的注入速度下，不仅能在喷流等离子体中激发等离子体湍动，产生电磁波的相干辐射，而且产生强的同步辐射，利用等离子体的弱湍理论，我们研究了极端相对论电子力在喷流等子体中的辐射过程，并详细研究了它在解释Ｂｌａｚａｒ天体辐射特性中的应用，本文认为，Ｂｌａｚａｒ天体的不稳定辐射与极端     

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。本还分析了电磁波的增长率随背景参数ｗｐｅ／Ｑｅ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、     

活动星系核射电延展区观测和理论研究

随着探测设备角分辨率和灵敏度的提高,喷流、喷流节点和热斑等活动星系核延展结构在射电、红外、光学、X射线等越来越多的波段被探测到,分辨出其更细致的结构,促进了理论研究热潮的兴起,使该领域成为当今天体物理研究的活跃领域之一。喷流是由活动星系核中心产生的准直等离子体外流,由中心黑洞驱动。至今,对喷流的成分、产生、准直原理和加速机制等基本问题并不清楚。另一方面,对于喷流、喷流节点和热斑等活动星系核延展区的辐射机制,一般认为其射电和光学辐射由相对论电子的同步辐射产生,但X射线的起源就存在着一定的争议。简单概述该领域近年来观测和理论研究进展。     

太阳耀斑非热电子动力学研究

主要讨论太阳耀斑过程中非热电子动力学过程的理论模型以及在硬X射线和射电波段的观测特征。现在广为接受的非热电子动力学过程的模型是"俘获+沉降"模型,由电子的加速、注入、沉降、俘获及能量损失5个部分组成。射电和硬X射线爆发是非热电子在输运过程中与磁场、背景等离子体及其产生的波等相互作用的产物,是非热电子动力学过程的即时反映。通过分析射电和硬X射线辐射的流量、谱和成像特征,可以研究非热电子的空间分布和时间演化,研究非热电子输运过程中发生的碰撞、辐射、散射、波-波、波-粒相互作用等物理过程,研究耀斑磁场、背景等离子体特征,进而为太阳耀斑的磁场结构、太阳大气分布、磁重联模型的研究提供理论和观测依据。     

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。     

电离弥漫星云的热致无糍电辐射

一、绪言星际等离子体的热致无线电辐射理论使我们能够判断电离氢的若干物理特性.现代射电天文学虽然是年轻的科学,但它研究的范围很广:包括银河系和河外星系的无线电辐射(整个系统的辐射和分立源的辐射),太阳、行星(特别是木星)和月亮的无线电辐射以及星际氢原子的单频无线电辐射等等.宇宙和太阳的无线电辐射发生于稀散的等离子体中(如日冕和电离弥漫气体等等).我们先简述一下等离子体的物理参数.     

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．     

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。     

小质量X射线双星铁发射线观测特征的理论分析

小质量Ｘ射线双星在６－７ｋｅＶ的铁发射线具有一些明显观测特征，如谱线展宽、红移和轮廓非对称性。这些性质可能是由高价Ｆｅ离子发射线光子穿过致密天体周围较“冷”等离子体介质时的康普软化过程所造成，本文按此模型求解了康普软化扩散方程，所得理论谱线轮廓与观测线拟合得很好。拟合参量（等离子体的汤姆孙散射光深）取为τｅ～３，由此定出散射等离子体电子密度Ｎｅ≈１０＾１６ｃｍ＾－３，散射球半径Ｒ≈１０＾９ｃｍ．     

太阳的空间观测与研究Ι—太阳电磁波 辐射的观测与研究概况

太阳空间观测为揭示太阳新的观测现象与研究开拓了新的途径。空间观测具有全波段、全时段、全方位以及无大气抖动和大气散射光等观测优点。本文着重探讨了太阳空间长波射电观测、Ｘ射线观测、紫外线观测的成就与研究结果。这些波段（包括光学）的爆发均起因于太阳大气中被加速的荷能电子与太阳等离子体、磁场相互作用而产生的电磁辐射,其能量约占太阳耀斑总量的１／４,即１０２５Ｊ。     

太阳的空间观测与研究I—太阳电磁波辐射的观测与研究概况

太阳空间观测为揭示太阳新的观测现象与研究开拓了新的途径。空间观测具有全波段、全时段、全方位以及无大气抖动和大气散射光等观测优点。本文着重探讨了太阳空间长波射电观测、Ｘ射线观测、紫外线观测的成就与研究结果。这些波段（包括光学）的爆发均起因于太阳大气中被加速的荷能电子与太阳等离子体、磁场相互作用而产生的电磁辐射,其能量约占太阳耀斑总量的１／４,即１０＾２５Ｊ。     

相对论电子的物理效应及其在高能天体中的应用

本文对相对论电子的辐射性质、能谱演化和加速机制等进行了简要的介绍。同时，对相对论电子在高能天体中的辐射作用和特性进行了简要的综述。本文给出了相对论电子在Blazar天体的射电辐射机制、光变机制、BL Lac天体的辐射机制以及γ暴的辐射机制等方面的应用研究成果。1、提出了相对论电子的光学薄同步辐射模型：解释Blazar天体的射电平谱：Blazar中心体的剧烈活动，使射电辐射区处于等离子体湍动状态，其中的相对论电子在湍动等离子体波的二交费米加速、激波加速、辐射损失、粒子逃逸和辐射区的绝热减速等物理过程作用下，形成较平的能谱，产生射电平谱。2、提出了新的Blazar天体光变模型：当Blazar天体爆发时，中心天体产生大量的相对论电子，注入喷流中；相对论电子产生同步辐射，并不断损失能量和逃逸辐射区，使它们的能谱快速变化，引起辐射发生快速光变。3、给出了BL Lac天体的等离子体反应堆模型：大量相对论电子从中心天体注入周围的等离子体反应堆中，通过同步辐射快速损失能量，同时这些电子同步吸收反应堆中不透明的光子，产生一个稳定、各向同性的幂律分布，其谱指数为γ＝3；然后，这些相对论电子通过等离子体反应堆的爆发或其表面扩散过程逃逸出来，辐射低频的同步辐射。模型解释了BL Lac天体的高频辐射表现出快速的谱变化性质，即流量减小时谱变陡。4、提出了相对论电子的内激波加速模型，解释γ暴的尖峰光变特性：在γ暴产生的相对论运动的壳层中，有内激波产生；激波在壳层中传播，耗散壳层的运动能，使其中的部分电子加速成为相对论电子。然后，这些电子通过同步辐射产生观测到的γ辐射。模型认为，γ暴中的每个尖峰辐射是一对内激波加速相对论电子的辐射过程，复杂的γ暴光变曲线是多对内激波辐射过程的叠加。     

太阳风电子动力学不稳定性

电子是太阳风粒子中最为重要的组分之一,它可以通过多种机制对太阳风产生影响.太阳风中的电子通常具有温度各向异性和束流两种非热平衡分布特征,这些偏离热平衡分布的特征可以通过波粒相互作用激发电子不稳定性和等离子体波动,激发的等离子体波动又可以通过波粒相互作用调制太阳风粒子的分布,从而加热太阳风中的背景粒子.因此电子动力学不稳定性在太阳风的演化过程中扮演了极为重要的角色.详细介绍了太阳风中常见的电子动力学不稳定性,并基于等离子体动力论,详细介绍太阳风传播过程中所出现的各种不稳定性,尤其是在近日球层和太阳大气区域所出现的电子声热流不稳定性以及低混杂热流不稳定性,并分析其波粒相互作用机制,以便更加深入地研究太阳风传播过程中的电子分布函数演化.     

太阳X射线像的数据处理和分析(一)

太阳 X 射线像用于研究日冕等离子体特性。处理与归算宽波段太阳 X 射线像,从而精确地测定太阳日冕等离子体物理参数。本文是其第一部分,从理论上略述太阳 X 射线像的数据处理和分析的方法。