电子束产生的宽带微波爆发

快电子束的理论与实验研究在天体物理学和实验室研究中备受关注。在太阳耀斑情形下，可靠的电子束探测与诊断问题尤为重要。本文探讨了这样一个事实：相对于磁场倾斜运动或沿磁场方向运动但在传播方向周围存在一定角度散射的电子束，可以通过回旋同步加速机制产生微波连续谱爆发。电子束产生的微波爆发特征不同于各向同性分布或损失锥分布情形下的特征，这表明其为太阳日冕中电子束定量诊断提供了一种新工具。为展示该工具的潜力，我们分析了 2001 年 3 月 10 日发生在活动区 AR 9368 (N27W42) 的一次 1B/M6.7 级脉冲耀斑期间的射电爆发。基于对频谱、时间和空间关系的详细分析，我们获得了确凿证据，证明该微波连续谱爆发是由电子束产生的。我们首次开发并应用了一种新的正向拟合算法，该算法基于精确的回旋同步加速公式，并利用总功率和偏振测量来解决电子束诊断的反演问题。我们发现，该爆发是由在较强磁场区域（$\sim 200-300$ G）中的倾斜电子束产生的，且是在准横向观测角下被观测到的。我们发现射电源中辐射电子的寿命相对较短，$\tau_l \approx 0.5$ s，这与电子在脚点处较强磁场的磁镜发生单次反射的情形一致。我们讨论了这些发现对耀斑中电子加速及电子束诊断的意义。