太阳耀斑中加速粒子伽马射线发射的GEANT4模拟
太阳与恒星天体物理
2015-05-20 v1
摘要
伽马射线光谱学提供了太阳耀斑中粒子加速的诊断手段，但在解释光谱时必须谨慎，因为需要考虑加速粒子的角分布效应（如相对论性集束）以及太阳大气中辐射的康普顿再处理。本文中，我们使用GEANT4蒙特卡罗包模拟加速电子和质子的相互作用，并研究这些效应对电子轫致辐射和π介子衰变产生的伽马射线的影响。我们考虑了511 keV湮灭线通量与200 keV处连续谱以及核退激线之上能带（8-15 MeV）的比值，作为加速粒子的诊断，并与2003年10月28日X17耀斑的数据进行比较。我们还发现，来自加速质子的π介子次级产物在约10 g cm的深度产生一个正电子湮灭线成分，并且随后511 keV光子的康普顿散射产生一个连续谱，该连续谱可以模拟预期来自正电子素3γ衰变的光谱。
引用
@article{arxiv.1010.1660,
title = {GEANT4 Simulations of Gamma-Ray Emission from Accelerated Particles in Solar Flares},
author = {Shichao Tang and David M. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.1660},
year = {2015}
}