【摘 要】
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地球附近的辐射环境一直是自上世纪初以来广泛而活跃的科研课题,涵盖了基础物理学的不同领域。多年来,地面、地下、气球和空间探测器实验被人们构思出来,以进行这一科研课题的研究。至今为止,有大量的蒙特卡洛模拟方法来描述宇宙线与大气层的相互作用。这些方法的重点在于对大气层级联反应的局部描述,它们准确的模拟了级联在不同阶段发生的相互作用。但是,它们对地磁效应对原初宇宙线和次级宇宙线的传播的影响进行了相当粗略的
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地球附近的辐射环境一直是自上世纪初以来广泛而活跃的科研课题,涵盖了基础物理学的不同领域。多年来,地面、地下、气球和空间探测器实验被人们构思出来,以进行这一科研课题的研究。至今为止,有大量的蒙特卡洛模拟方法来描述宇宙线与大气层的相互作用。这些方法的重点在于对大气层级联反应的局部描述,它们准确的模拟了级联在不同阶段发生的相互作用。但是,它们对地磁效应对原初宇宙线和次级宇宙线的传播的影响进行了相当粗略的处理。暗物质粒子探测卫星（DArk Matter Particle Explorer,简称DAMPE）作为中国的第一颗空间科学卫星,高精度测量宇宙线能谱是其三大科学目标之一。至今为止,DAMPE已经在复杂的近地辐射环境中收集了超过100亿的宇宙线事例。对这些数据的科学分析以及探测器的精细校准都需要对其轨道环境进行精确的在轨模拟,例如最小电离粒子（Minimum Ionizing Particles,简称MIPs）标定、地磁截止刚度的测量、事例率估计和数据量估计等。本文的工作基于ATMNC3软件框架,对地磁效应进行了较为精细的模拟,生产出DAMPE轨道面上的粒子数据。然后将这些粒子数据输入到DAMPE官方Geant4软件包,模拟它们与DAMPE探测器敏感材料的相互作用,最后产生与飞行数据相同格式的重建模拟数据。主要模拟结果为粒子能谱、方位角分布、天顶角分布等,与飞行数据符合较好,说明了模拟工作的有效性。本文的模拟流程可以普遍地用于模拟各种高度的低地球轨道的辐射环境,能够为处于预研阶段的卫星项目提供一定的帮助。
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