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Wilhelm, K.; Becker, C.; Schmidt, R.
Bundesministerium fuer Forschung und Technologie, Bonn (Germany, F.R.); Max-Planck-Institut fuer Aeronomie, Katlenburg-Lindau (Germany, F.R.)1984
Bundesministerium fuer Forschung und Technologie, Bonn (Germany, F.R.); Max-Planck-Institut fuer Aeronomie, Katlenburg-Lindau (Germany, F.R.)1984
AbstractAbstract
[en] Electron beam experiments using rocket-borne instrumentation have confirmed earlier observations of fast magnetospheric echoes of artificially injected energetic electrons. These experiments were jointly carried out by the University of Minnesota, the National Research Council of Canada and the Max-Planck-Institut fuer Aeronomie. A total of 234 echoes have been observed in a pitch angle range from 00 to 1100 at energies of 1.87 and 3.90 keV. Out of this number, 95 echoes could unambiguously be identified with known accelerator operations at 2, 4 or 8 keV energy and highest current levels resulting in the determination of transit times of typically 400 ms. In most cases, when echoes were present in both energy channels, the higher energy electrons led the lower energy ones by approximately 50 ms. No echoes have been found in the 7.9 keV-detector channels. Adiabatic theory applied to these observations yields a reflection height of 3000 to 4000 km. The injection process is briefly discussed as the strong beam-plasma interaction that occurred near the electron accelerator appears to be instrumental in generating the source of heated electrons required for successful echo detection. Two consequences of this interaction, namely, strong energy and pitch angle diffusion and electron acceleration are illustrated with several examples. (orig.)
[de]
Raketenversuche mit kuenstlich injizierten Elektronen in der Ionosphaere und Magnetosphaere haben fruehere Untersuchungen bestaetigt, dass schnelle Echos dieser Teilchen nach Verzoegerungszeiten von typisch 400 ms beobachtet werden konnten. Die Experimente wurden gemeinsam mit der University of Minnesota und dem National Research Council of Canada ausgefuehrt. Eine Gesamtzahl von 234 Echos konnten in einem Winkelbereich von 90 bis 1100 in Bezug auf das Erdmagnetfeld bei Energien von 1,87 und 3,90 keV beobachtet werden. Davon konnten 95 eindeutig Beschleunigeroperationen mit Stroemen von 100 mA und Spannungen von 2, 4 oder 8 kV zugeordnet werden. In den 7,9 keV-Kanaelen der TADs konnten keine Echos gefunden werden. Zur Charakterisierung der Injektionsprozesse ist wichtig, dass schnelle Echos bei Energien von 1,87 keV auch bei Injektionen von 4 und 8 keV Elektronen beobachtet wurden. Weiter ist bemerkenswert, dass in der Naehe der Injektionsstelle auch Elektronenbeschleunigungen bis zu einem Faktor 4 gefunden wurden. Die Analyse der schnellen Echos ergab, dass 4 keV-Echos etwa 50 ms vor 2 keV-Signalen gefunden wurden und dass die Beobachtungen durch Reflexionen der eingeschossenen Elektronen an elektrischen Federn parallel zum Erdmagnetfeld in Hoehen von 3000 bis 4000 km erklaert werden koennen. (orig.)Original Title
Beobachtung von schnellen magnetosphaerischen Echos kuenstlich injizierter Elektronen ueber einem Polarlichtbogen
Primary Subject
Source
Apr 1984; 87 p; CONTRACT 010M030; With 30 refs., 31 figs., 9 tabs.
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