[發(fā)明專(zhuān)利]基于準(zhǔn)周期快模磁聲波探測(cè)日冕磁場(chǎng)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310503840.9
• 申請(qǐng)日: 2023-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116520204A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗玉虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01R33/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R33/02;G06F18/213;G06F18/21;G06N3/08
• 代理公司: 深圳市科哲專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 44767
• 代理人: 周黎陽(yáng)

本發(fā)明公開(kāi)一種基于準(zhǔn)周期快模磁聲波探測(cè)日冕磁場(chǎng)的方法，包括如下步驟：S1、獲取極紫外數(shù)據(jù)，積累準(zhǔn)周期快模磁聲波事件大樣本數(shù)據(jù)庫(kù)；S2、找到雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波；S3、對(duì)雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波之兩列波進(jìn)行時(shí)間、空間演化測(cè)量；S4、通過(guò)合速度推導(dǎo)出阿爾芬波速，并進(jìn)一步計(jì)算磁場(chǎng)大小；S5、磁場(chǎng)位型重構(gòu)；S6、驗(yàn)證該方法得到的數(shù)據(jù)值是否合理。該方法通過(guò)以雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波作為測(cè)量手段，通過(guò)計(jì)算沿不同波導(dǎo)管傳播的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，可以展開(kāi)對(duì)日冕磁場(chǎng)的測(cè)量，對(duì)無(wú)法直接觀測(cè)的耀斑核心區(qū)域的關(guān)鍵物理特征進(jìn)行提取，從而可以探究耀斑爆發(fā)機(jī)制；該方法可操作性強(qiáng)，較以往的磁場(chǎng)測(cè)量方法簡(jiǎn)單易操作，通過(guò)獲取的真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，即可計(jì)算。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種基于準(zhǔn)周期快模磁聲波探測(cè)日冕磁場(chǎng)的方法。

背景技術(shù)

目前人類(lèi)對(duì)磁場(chǎng)的研究還在不斷深入探索中，磁場(chǎng)作為一種特殊物質(zhì)，我們雖然無(wú)法直觀地去觀察到它，但是可以通過(guò)各種方法間接對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量，但是對(duì)于大尺度的天體一些局部磁場(chǎng)測(cè)量還不是很明確，比如太陽(yáng)日冕磁場(chǎng)。因此，我們通過(guò)計(jì)算一種特殊的磁流體(MHD)波--雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波的一系列參數(shù)，可以對(duì)日冕局部磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量、對(duì)磁場(chǎng)展開(kāi)演化跟蹤，并對(duì)其位型進(jìn)行重構(gòu)。

目前對(duì)日冕磁場(chǎng)的測(cè)量和觀測(cè)都是以斯托克斯公式進(jìn)行反演。這種方式確實(shí)有效，由于受制于觀測(cè)設(shè)備的性能，對(duì)于局部磁場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)還無(wú)法精確進(jìn)行測(cè)量。而過(guò)去幾十年的研究認(rèn)為，利用準(zhǔn)周期快模磁聲波可以對(duì)耀斑等活動(dòng)爆發(fā)的關(guān)鍵信息進(jìn)行提取和分析。之前的準(zhǔn)周期快模磁聲波主要以單向傳播為主，無(wú)法定位和診斷耀斑核心區(qū)域的物理機(jī)制，為了提高該方法的探測(cè)效果。應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn)，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種基于準(zhǔn)周期快模磁聲波探測(cè)日冕磁場(chǎng)的測(cè)量方法，其通過(guò)以雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波作為測(cè)量手段，通過(guò)計(jì)算沿不同波導(dǎo)管傳播的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，可以展開(kāi)對(duì)日冕磁場(chǎng)的測(cè)量，對(duì)無(wú)法直接觀測(cè)的耀斑核心區(qū)域的關(guān)鍵物理特征進(jìn)行提取，從而可以探究耀斑爆發(fā)機(jī)制；可操作性強(qiáng)，較以往的磁場(chǎng)測(cè)量方法簡(jiǎn)單易操作，通過(guò)獲取的真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，即可計(jì)算。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案：

一種基于準(zhǔn)周期快模磁聲波探測(cè)日冕磁場(chǎng)的方法，其包括如下步驟：

S1、通過(guò)太陽(yáng)觀測(cè)衛(wèi)星獲取極紫外數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析積累準(zhǔn)周期快模磁聲波事件大樣本數(shù)據(jù)庫(kù)；

S2、通過(guò)對(duì)大樣本數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行篩選，找到雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波，雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波具有兩個(gè)冕環(huán)結(jié)構(gòu)；

S3、采用切片方式對(duì)雙向準(zhǔn)周期快模磁聲波之兩列波進(jìn)行時(shí)間、空間演化測(cè)量，并測(cè)出兩列波在日冕當(dāng)?shù)貐^(qū)域的聲速和阿爾芬波速度在沿磁力線方向的合速度；

S4、通過(guò)合速度推導(dǎo)出阿爾芬波速，并進(jìn)一步計(jì)算磁場(chǎng)大小；

S5、磁場(chǎng)位型重構(gòu)；

S6、驗(yàn)證該方法得到的數(shù)據(jù)值是否在合理范圍內(nèi)。

作為一種優(yōu)選方案：所述S3中，采用公式

公式(1)中v_A，c_s，θ_B分別為阿爾芬波速，日冕當(dāng)?shù)芈曀伲约岸邐A角；其中，

v_A表示阿爾芬波速的計(jì)算公式，其中，

中的密度,m_p為質(zhì)子質(zhì)量，n為粒子個(gè)數(shù)；

,

其中γ是絕熱系數(shù)，k_B為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。通常情況下，取，θ_B＝90°，則公式(1)為