山梨医科大学紀要 第2巻，057-067(1985)
モンテカルロ法によるオーロラＸ線の
大気中における拡散シミュレーション
小玉正弘、小倉紘一
大気頂上で発生した制動放射Ｘ線が大気中を伝搬して気球高度に到達するまでに受ける散乱効果を、モンテカルロ法により発生Ｘ線のエネルギー、入射角および大気の深さの関数として計算した。これから大気中でのＸ線像のボケについて次の結論を得た。1) 撮像ボケはエネルギーおよび入射角の増大とともに大きくなるが、深さ6〜14g/cuの範囲内では、大気の深さや発生スペクトルの型にはあまり依存しない。2) 上向き散乱成分は下向き成分の約1/3を占めるが、その割合は深さとともに増加する。3) 鉛直入射の場合、天頂角30゜〜50゜の範囲で下向き成分は最大となる。また、水平方向への拡がりは深さ1Og/cuで半値幅1Okm以内である。計算はパソコンで行ない、１回の試行に10,000個の光子を発生させ、それを種々の初期条件下で合計約300回繰返した。所要時間は１試行あたり平均115分である。
キーワード：オーロラＸ線、モンテカルロ計算、制動放射
Monte Carlo simulation of auroral X-ray diffusion through the atmosphere
Masahiro KODAMA and Koichi OGURA
The spatial diffusion of auroral X-rays through the atmosphere has been examined by means of a Monte Carlo calculation so as to serve for transformation of auroral X-ray images at balloon altitudes into those at the top of stmosphere. Simulation analysis is made on four different modes of photon source functions: mono-energy parallel beam, mono-energy isotropic, exponential type and power-law type spectra. The results show that the out of focusing of X-ray images is enhanced with increasing energy and zenith angle of an initial photon but is not so varied against atmospheric depth and source function. Also the radial distance of horizontal diffusion range due to multiple scatterings of photon is remained within l0 km in the FWHM at a depth of 10 g/cu.
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