应用中子监测器数据进行全链条分析以研究空间天气

空间天气领域的一个重要课题是精确评估银河宇宙射线和太阳高能粒子对机组人员辐射暴露的贡献，特别是在太阳爆发事件期间。在此，我们提出了一种模型，即基于地面宇宙射线中子监测器测量、随后推导粒子能谱和角特性以及计算剂量率的全链条分析。该模型使用了地面增强事件分析方法，以及新近数值计算的产额函数，用于将次级粒子注量转换为有效剂量和/或周围剂量当量。关于太阳高能粒子能谱 (SEPs) 的精确且充分的信息是该模型的基础。由于 SEPs 具有基本的各向同性部分，特别是在事件 onset 期间，因此也应高精度地推导角特性。这可以通过利用一类特殊的 SEP 事件（即地面增强事件，GLEs）期间的中子监测器数据来实现。基于代表连续步骤的方法：计算中子监测器渐近锥、中子监测器刚度截止以及应用便捷的优化程序，我们推导了 GLE 粒子的刚度能谱和各向异性特性。在计算中，我们使用了新近计算的标准海平面 6NM64 中子监测器针对初级质子和$\alpha$宇宙射线核的产额函数，以及海拔从海平面到海平面以上 5000 m 范围内的 6NM64 产额函数。我们推导了 SEPs 能谱及其在整个事件动态发展过程中的投掷角分布。随后，基于推导出的能谱和角特性以及先前计算的产额函数，我们计算了 GLE 期间的有效剂量和/或周围剂量当量。文中展示了几个实例。