Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Trapping of magnetic field lines in islands of turbulence

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การกักตัวของเส้นสนามแม่เหล็กในเกาะของความปั่นป่วน

Year (A.D.)

2005

Document Type

Thesis

First Advisor

Sojiphong Chatraphorn

Second Advisor

Ruffolo, David

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Physics

DOI

10.58837/CHULA.THE.2005.1167

Abstract

Groups of magnetic field lines in turbulence fields are considered. We use the two-component model of magnetic turbulence, including the slab and the two-dimensional components following matthaeus et al. (1990). This form of the turbulent field can successfully explain the dropout phenomena of solar energetic particles. We can consider that the solar energetic particles follow the magnetic field lines from the Sun. These magnetic field lines are trapped in the small-scale structures called the "magnetic islands" for a while before diffusing throughout all space. Simulation methods, e.g., the Box-Counting Method, the Anisotropy Method, the Dual Lattice Method, and the Principal Component Method, are developed and used to analyze the data from tracing the magnetic field lines in turbulence fields. We vary the magnetic parameter values, e.g., the fluctuation energy to the mean field energy ratio, the radius of the initial circle, the parallel length scale, and the perpendicular length scale. From the analysis results, we can obtain conditions and length scales over which dropouts can occur.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

เราพิจารณากลุ่มของเส้นสนามแม่เหล็กในสนามปั่นป่วน โดยใช้แบบจำลองสององค์ประกอบของสนามแม่เหล็กปั่นป่วน ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบแบบแผ่นและแบบสองมิติตามแมทธิวส์และคณะ (1990) สนามปั่นป่วนในรูปแบบนี้ประสบความสำเร็จในการอธิบายปรากฎการณ์ดรอปเอาท์ (dropout) ของอนุภาคพลังงานสูงที่มาจากดวงอาทิตย์ เราสามารถพิจารณาว่าอนุภาคพลังงานสูงตามเส้นสนามแม่เหล็กจากดวงอาทิตย์ เส้นสนามแม่เหล็กเหล่านี้ถูกกักอยู่ในโครงสร้างขนาดเล็กที่เรียกว่า "เกาะของความปั่นป่วน" ชั่วคราวก่อนที่จะฟุ้งกระจายทั่วทั้งอวกาศ เราได้พัฒนาระเบียบวิธีในการจำลอง ได้แก่ระเบียบวิธีการนับกล่อง (Box-Counting), ระเบียบวิธีแอนไอโซทรอปี (Anisotropy), ระเบียบวิธีแลตทิซคู่ (Dual Lattice), และระเบียบวิธีส่วนประกอบมุขสำคัญ (Principal Components) และใช้วิเคราะห์ข้อมูลจากการตามเส้นสนามแม่เหล็กในสนามปั่นป่วน โดยเราเปลี่ยนค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ได้แก่ อัตราส่วนของพลังงานของการกวัดไกวต่อสนามเฉลี่ย รัศมีของวงกลมตั้งต้น มาตราส่วนความยาวขนาน และมาตราส่วนความยาวตั้งฉาก จากผลการวิเคราะห์เราสามารถบอกถึงเงื่อนไขและมาตราส่วนความยาวที่ดรอปเอาท์เกิดขึ้น

Link to Full Text

Share

COinS