辐射带高能粒子探测数据的分析与研究

北京大学校长基金论文(2003)辐射带高能粒子探测数据的分析与研究PAGEPAGE16北京大学第一届“校长”基金论文辐射带高能粒子探测数据的分析与研究二零零三年十月辐射带高能粒子探测数据的分析与研究00级地球物理系空间物理专业陆彦摘要辐射带是地球空间中最严重的辐射环境区，地球轨道附近的空间事故绝大部分发生在辐射带。近来的研究证明辐射带粒子随不同时间尺度动态分布。本文利用低高度(870km)天气卫星TIROS/NOAA提供的内辐射带近两个太阳活动周期的各种能量的粒子数据，分析了不同时间和能量尺度上高能质子通量变化。初步结果显示近二十年高能质子通量呈现长期的逐渐增强趋势、太阳11年周期变化及季节性变化。NASA的辐射带模型主要根据70年代及其以前的卫星探测数据而制定的一个静态的、统计平均的模型，存在的主要问题是精度低、不能反映粒子随不同时间尺度变化等问题。本文利用实测的卫星数据与NASA的AP8模型给出得结果进行了比较.结果表明AP8模型普遍低估了同时期的中高能质子的通量。AbstractThereisthemostintenseradiationhazardintheradiationbeltsintheSun-terrestrialspace.Mostofthespaceaccidentsoccurredintheradiationbelts.Therecentresearchindicatesthattheparticlesintheradiationbeltshavedynamicdistributionsoverdifferenttimescales.Basedonthedataofparticlesintheinnerzonefornearlytwosolarcyclesprovidedbythelowaltitude(870km)weathersatellitesTIROS/NOAA,wehaveanalyzedthechangeofthefluxofhigh-energyprotonsinvarioustimeandenergyscales.Thepreliminaryresultsindicatethatoverthepasttwentyyearsthefluxofprotonshaveincreasedsignificantlyandvariedalongwithboththeeleven-yearsolarcycleandseasons.TheNASAAP8modelsarestatic,statisticalaveragemodelsbasedonthedataofsatellitesofthe1970sorearlier.Sotheyarenotpreciseandignoremanyproblemssuchasthechangeoftheparticlesinvarioustimescales.InthispaperwecompareTIROS/NOAAsatellitedataandAP8modelpredictions.TheresultsshowthatAP8underestimatedthefluxofprotonsindifferentenergyranges。引言早在五十年代，人们就发现了辐射带而且立刻认识到了它对空间任务的危害性。辐射带是地球空间最严重的辐射环境区，而绝大多数卫星都要运行在此环境之中。航天器在轨道上运行时会遭遇到高能粒子。高能质子及重粒子会改变卫星上的微电子器件状态，从而使航天器发生异常或故障，如单粒子翻转。它也会使功能材料的性能下降。它对宇航员的安全造成极大威胁，另外它产生的辐射(如轫致辐射)对人的生命也造成威胁。高能电子会对卫星外壳材料进行表面和深层充电，破坏卫星表面和内部的仪器。因此，一直以来人们都付出很大的努力去开发一个辐射带模型，最终NASA的AE-8（电子）和AP-8（质子）模型由于在空间和能量覆盖等方面的优势成为自70年代以来被最广泛应用和承认的辐射带模型。1990年美国空军发射了CRRES（TheCombinedReleaseandRadiationEffectSatellite）卫星，从CRRES卫星的数据证明了辐射带的环境远比NASA辐射带模型描述的静态辐射环境复杂的多。辐射带随空间尤其是时间变化的重要性比以前想象的要重要的多。NASA的AE-8（电子）和AP-8（质子）模型是一个静态、平均统计的模型，主要根据70年代及其以前的卫星探测数据而制定的，存在的主要问题是精度低、不能反映粒子分布随太阳活动及地磁活动的变化。而近来的研究已经证明辐射带粒子实际上是随不同时间尺度动态分布的。其中大时间尺度变化主要是由于地磁场长期变化引起的；小时间尺度主要指太阳活动周期和季节的变化；通过研究辐射带不同尺度动力学变化，可以正确估计地球辐射带的辐射环境、准确计算辐射通量有很重要的意义。对合理设计卫星，以及通过预报辐射通量预防卫星灾害性事件有很大的帮助。二、地球辐射带结构和基本概念1958年，VanAllen等利用Explorer系列卫星上的盖革计数器首先发现辐射带(VanAllen带)。磁层中的辐射带是一个充满了被捕获的带电能量粒子的区域。内辐射带主要成分为质子，分布在距离地心2.5RE附近，质子最大通量可达到105/cm2s,它主要来源于银河宇宙射线粒子；外辐射带占优势的为能量电子，主要分布在3-7RE处,最大通量为109/cm2s,一般认为这些能量电子是在磁层内获得能量的，实际上其加热机制尚不清楚。近来发现还存在一个反常宇宙线带和第二质子带。在“磁静日”辐射带的四周边界很清楚，内辐射带位于1.1<L<2.5,外辐射带位于3.5<L<8,在2.5<L<3.5处有一个槽区，这里通常很少有能量粒子存在，但在活动期间很容易被能量粒子所填充。在磁扰期间，当辐射带粒子的捕获条件受到破坏时，部分粒子还可被散射到极区电离层中。带电粒子在地球磁场中的基本运动可以分解成三个部分，即：围绕磁力线回旋运动；沿着磁力线的弹跳运动；垂直磁力线的漂移运动(离子向西漂移，电子向东漂移)(图-2)。在内磁层，磁场近似于偶极子场。一个捕获粒子在内磁层沿经度漂移的过程中，该粒子的磁镜点在南北半球高纬区分别划出两个圆，连接着两个圆的所有磁力线段形成一个磁壳，称为漂移壳。漂移壳可以用磁镜点的磁场强度Bm和磁壳在赤道面的地心距离L来表示，即(L,B)标。被束缚在漂移壳上运动的带电粒子可以存在很长的时间，因此我们称之为捕获粒子。地球辐射带捕获的主要为1-100MeV的质子和100KeV-20MeV的电子,此外还有少量的重离子。图-2带电粒子在辐射带中的运动但由于地磁场并不是一个真正的偶极场，带电粒子在实际地磁场中运动还包括粒子漂移壳的分裂及漂移损失等。另外辐射带的带电粒子还不断与大气粒子碰撞而损失。实际辐射带结构是一个向内的扩散和碰撞损失的平衡结构。2.1辐射带质子分布大于10MeV的高能质子主要分布于2000km以下，且集中在内辐射带。而低能质子的分布的范围很广，低于1MeV的质子可以伸展至地球同步高度以上。通常认为内辐射带质子主要来源于宇宙线粒子。一个进入地球磁层的宇宙质子与大气原子相碰撞，产生一个中子。其中一些中子到达磁层，在那里衰变成质子，并被地磁场捕获。这一过程也称为宇宙线反照中子衰变(RAND)。外辐射带质子被认为是由外磁层扩散进来的。2.2国际参考低磁场(IGRF)地磁场由起源地球内部的基本磁场和起源于地球附近电流系的外源场组成。因此地磁场模式一般也分为两类，一类是描述基本磁场分布的基本磁场模式，另一类是描述外源场分布的外源场模式。地表面以上空间内磁势满足Laplace方程▽²V=0，在球坐标系中利用分离变量法可以得到表达为球谐级数和的形式的地球基本磁场。根据磁场探测数据拟合得到一组球谐级数的高斯系数，就得到一个基本磁场的分布模式。目前国际上最通用的基本磁场模式是国际参照磁场模式(IGRF)。地磁和高空物理协会IAGA每五年根据地磁场的探测数据，给出一组高斯系数表示基本磁场的模式。低轨道空间环境中，基本磁场是地磁场的主要部分，基本磁场模式就可较好地反映空间磁场的分布。6个地球半径以外，则必须考虑外源场对地磁场的贡献。2.3南大西洋异常区SAA(SouthAtlanticAnomaly)由于地球偶极磁轴相对于地球自转轴的偏移和倾斜以及地磁场本身的影响，在南大西洋地区存在一个磁场强度低而辐射强度极高的区域，即南大西洋异常区SAA(SouthAtlanticAnomaly)。其中心约位于西经45度，南纬30度。整体异常尺度很大，从东经15度到西经120度。SAA区域磁场总强度低于同纬度正常区域磁场的一半左右。因为磁场强度低，辐射带粒子在这里的镜点高度比正常区域低很多，因而在200公里的高度就有很强的高能粒子辐射通量。南大西洋异常区中心有不同的定义方式。D.Heynderickx指出可以通过以下三种方法估计SAA的中心位置:地磁场偏心偶极近似中心的磁镜点位置；南大西洋异常区在固定高度下地磁场的最小值所在位置；南大西洋异常区粒子通量最大值所在位置。三种方式计算出来的SAA中心位置可能有一定差异，经度差别在10°以内，纬度差别在20°以内。图-2.3.1是地球上层大气粒子通量分布图，显然，同等高度下SAA粒子通量明显高于其他地区。图-2.3.1地球上层大气粒子通量分布，图上已标明SAA位置图2.3.2是我们利用国际地磁参考场(IGRF95)获得的2000年地磁场强度(高斯)的等值线图。我们可以清楚的看到，南大西洋异常区(SAA)磁场强度约为0.16-0.18高斯，而周围的磁场强度大于0.20高斯。图-2.3.2基于IGRF95的2000年全球地磁场强度（GAUSS）分布图。2.4NASA辐射带模型NASA辐射带模型AE-8和AP-8是从1966年第一代NASA辐射带模型AE-1和AP-1发展而来的一系列模型的最新版本。构造AE-8和AP-8模型的数据来自60年代初到70年代中期20多颗卫星的数据。模型给出的辐射带电子通量和质子通量的能量范围分别为0.04MeV-7MeV和0.1MeV-400MeV，空间范围分别为L=1.14-12和L=1.14-6，因此在空间和能量覆盖等方面具有一定优势。这一系列的电子和质子模型可以定量地给出一个平均的粒子通量，但它仅仅考虑了空间天气长期效应，把模型分为太阳活动高年和低年，而没有考虑其它时间尺度的变化。三、TIROS/NOAA卫星简介及技术指标TIROS/NOAA(TelevisionandInfraredObservationSatellite/NationalOceanicandAtmosphericAdministration)是美国国家海洋大气局自1978年起发射的一系列的低高度、极轨天气卫星。这些卫星携带了空间环境探测器SEM(SpaceEnvironmentMonitor)沿卫星轨道探测离子和电子通量。位于美国科罗拉多空间环境实验室的空间环境服务中心几乎与卫星同步接受SEM的探测数据。TIROS/NOAA卫星高度约850km,倾角约99º。卫星轨道基本覆盖了所有的经度和-81º至81º的纬度范围。其实际高度变化范围约是800km到850km,实际倾角变化范围约是98.5º到99.0º。表-3给出的是TIROS/NOAA系列卫星运行的具体高度和倾角。表-3TIROS/NOAA卫星高度倾角列表卫星编号高度(km)卫星轨道倾角TIROS-N853.598.9°NOAA-6815.598.7°NOAA-7849.298.9°NOAA-8815.598.9°NOAA-10833.098.7°NOAA-12815.098.7°NOAA-14870.098.8°NOAA-15833.098.7°NOAA-16850.098.8°NOAA-17812.098.8°

3.1TIROS/NOAA系列卫星覆盖的时间从1978年起美国国家海洋大气局已经发射了十颗TIROS/NOAA卫星。每颗卫星的寿命大约为两年。每颗卫星数据覆盖的年份见表-3.1。表-3.1TIROS/NOAA卫星数据覆盖的时间卫星卫星数据覆盖时间TIROS-N1978-11-02to1981-02-27NOAA-061979-06-28to1982-12-311983-01-01to1986-11-18NOAA-071981-07-11to1985-02-10NOAA-081983-05-08to1985-10-14NOAA-101986-10-12to1990-12-311991-01-01to1991-08-31NOAA-121991-06-01to1991-12-311995-01-01to1997-12-311998-01-01to2002-07-31NOAA-141995-01-11to1998-06-301998-07-01to2001-12-312002-01-11to2003-08-27NOAA-151998-07-01to2001-04-302001-05-01to2002-02-282002-03-01to2003-08-27NOAA-162001-01-01to2002-10-312002-11-01to2003-08-27NOAA-172002-07-12to2003-08-27由表3.1可以看出卫星数据基本覆盖了两个太阳活动周期，这就为研究辐射带的中长期变化提供了宝贵的数据。本文的研究目标正是基于此。3.2TIROS/NOAA探测器介绍SEM由以下几个探测仪器组成：中等能量质子电子探测MEPED(MediumEnergyProtonandElectronDetector)、总能量探测器(TotalEnergyDetector)和高能质子和α粒子探测器HEPAD(HighEnergyProtonandAlphaDetector)。MEPED主要测量中等能量质子和电子通量。TED主要测量被携带极光能量的粒子带入大气的各种能量粒子的通量。HEPAD则主要测量来源于太阳的质子和α粒子。图-3.2给出了TIROS/NOAA卫星上SEM仪器构造图。图-3.2TIROS/NOAA卫星上的SEM仪器我们目前的研究工作主要关心中等能量质子和电子，因此本文重点介绍中等能量质子和电子探测器MEPED。MEPED（MediumEnergyProtonandElectronDetector）主要测量在地球磁场中做磁镜运动的以及沉降在高纬大气的中等能量质子和电子。MEPED由两种探测仪器组成：方向粒子探测器和全向粒子探测器。3.2.2粒子全向探测器由于我们主要关心内辐射带中高能量质子的通量变化，这里我们重点介绍MEPED中的全向探测器。MEPED全向探测器由三个完全相同的固态硅探测器组成。每个探测器尺寸为50mm²*3mm(厚度)。每个减速器的厚度决定该探测器能探测的最小能量。每个探测器的探头可120º自由探测。由于一个能量至少有200Kev的质子才能击穿探测器，所以探测器不能探测能量超过215Mev的粒子。实际上，几乎没有高能粒子被截住。ChannelP6和P7分别有第二能量探测范围。这种设计可以平衡三个全向Channel的有关参数，从而使结果更准确。图-3.2.2是通过NASA的AP8MAX和AP8MIN计算出的在L=1.2,B/Bmin=1.0时不同能量的质子通量图，图上已标明P6、P7和P8的测量范围。图-3.2.2由NASA的AP8Max和Min模型计算出的质子通量随能量变化图，图中已标出P6、P7和P8的测量范围。数据来源于NASA的国家空间科学数据中心全向通量定义为通过单位截面的球体的通量。Flux=counts/全向几何因子。表-3.2.2分别列出了三个全向探测器的能量探测范围、全向几何因子及减速剂材料相关参数。表-3.2.2MEPED全向探测器有关参数探测器测量范围(Mev)全向几何因子(cm²sr)减速剂材料厚度P616-801.178铝0.127cm80-2152.701P736-801.178铜0.218cm80-2152.701P880-2152.701Mallory0.584cm3.3MEPED全向探测器工作原理全向探测器探头上面是一个半球状的拱顶。拱顶将吸收能量在某一特定值以下的质子和电子而让高能粒子通过探头。高能粒子在通过或者撞击探头的过程中可能会积累一些能量。安装在里面的电子仪器会利用取样阀来判断是否为能量粒子事件。由NASA的AP8质子模型和AE8电子模型，内带将不存在能量高于4Mev的电子，故P7和P8不会受到电子的干扰。而对P6，由于AE8模型中有大量能量高于1Mev的电子存在，在某些地区甚至电子通量远远高于质子通量。但是最近的数据表明,AE8远远高估了高能电子通量。在L=1.4,CRRES卫星数据比通过AE8模型计算出的数据小超过十分之一。显然这可以保证P6主要探测的还是质子。进一步估计高能电子对P6的干扰来修正数据可能还需要考虑太阳活动情况。进一步的仪器分析可以参见Reference2。四、卫星数据处理4.1TIROS/NOAA数据介绍 TIROS/NOAA卫星的探测数据以每8秒为一个记录。每个记录包括如下信息：卫星轨道信息由TED仪器数据计算的全能粒子通量卫星维护信息卫星编号和时间信息仪器状态和校准状态8秒的MEPED数据8秒的HEPAD数据8秒的TED数据另外MEPED仪器每两秒探测一次，故8秒的记录里有4次探测数据。4.2重新生成TIROS/NOAA格式数据为了更好的方便我们分析数据，根据TIROS/NOAA官方提供的解密程序unpack.c，我们用c语言独立编写了pflux.exe程序。程序有如下功能：读入TIROS/NOAA卫星数据，并生成ASCII文件。通过一定格式将MEPED的2秒间隔的数据转换成8秒的数据。重新生成规则排列的参数数据。控制有关参数大小，进行局部分析。将MEPED2秒间隔的数据转换成8秒间隔数据有两种办法，一种是求平均值，另外一种是直接取某一个值。计算表明，两种办法差别不大。我们采用了后一种办法。五、卫星数据分析及结果5.1辐射带高能质子通量的长期变化 辐射带中低高度的质子分布受到地磁场长期变化的影响：地磁偶极场的中心以每年2.5km的速度偏离地球中心（目前偏离距离已经超过500公里），并且地磁偶极矩随时间推移而减小（以0.05%/year衰减），（见图-5.1.1）。这种长期变化会使得辐射带内边界缓慢向内漂移。我们通过不同的TIROS/NOAA卫星数据分别画出了不同时期能量质子通量的分布图。可以明显看出南大西洋异常区(SAA)粒子通量的增强。Z.Y.Pu和L.Xie等指出，在过去三十年里，南大西洋异常区外的粒子漂移壳已下降100到200km，从而使得粒子通量在SAA区的显著增强。图-5.1.11990-2000年地球偶极矩的衰减（基于IGRF模型）地磁场长期变化的另外一个影响是SAA区以每年0.3deg的速度向西缓慢漂移。图-5.1.2和5.1.3分别给出了1980年和2000年能量在和80-215Mev范围内的全球质子通量分布图。可以明显看出，这二十年里，无论是16-215Mev能量的还是80-215Mev的质子通量均显著增加。按照南大西洋异常区中心的第三种定义方式，其中心约向西漂移了5°左右。图-5.1.21980年和2000年3月能量在16-215Mev内的全球质子通量分布图。数据来源NOAA6和NOAA14图-5.1.31980年3月能量在80-215Mev范围内的全球质子通量分布图。数据来源同上我们通过IGRF95画出了1970和2000年全球地磁场分布图。按照SAA中心的第二种定义方式，我们也可明显地看出南大西洋异常区中心的向西漂移。图-5.1.4是1970年IGRF95给出的全球地磁场分布。（2000年见图2.3.2）图-5.1.41970年全球地磁场强度（GAUSS）分布图。数据基于IGRF955.2质子通量的11年周期变化太阳辐射通量密度的11年太阳周期变化导致低高度捕获质子和电子通量的周期变化：太阳活动高年的时候中性大气层相应于太阳活动低年要膨胀，因此辐射带低高度的边界由于与大气中性成分的相互作用而受到侵蚀。故质子通量相应地会呈现出与太阳活动周期11年周期变化，但变化趋势刚好相反。 我们分析了1979-2001年在地磁赤道(B/Bmin=1.0)能量在80-215Mev范围内的质子通量的变化。图上每一个数据点代表该年80-90天在B/Bmin=1.0处能量在80-215Mev范围内的质子通量平均。虚线点是太阳F10.7通量。数据覆盖的时间范围大概是两个太阳活动周期。由图-5.2我们可以初步看出以下两种特征：在过去二十年时间变化过程中，太阳活动(F10.7)的变化与质子通量的变化成相反趋势。即太阳活动极大时，质子通量极小。反之亦然。但存在滞后现象，即在太阳活动极值后一年或两年才会出现质子通量的极值。质子通量出现整体的增强。由图可以很明显的看出，1990年后出现的质子通量极大值比之前出现的质子通量极大值要高，图-5.2在地磁赤道处（B/Bmin=1.0）能量在80-215Mev的质子通量的长期变化5.3质子通量的季节变化 质子通量除了上述长期变化和11年周期变化之外，还呈现出季节性变化的趋势。这可能是由大气活动的季节性变化导致。另外地磁场活动的季节性变化也可能是原因之一。进一步的解释有待进一步研究。我们选取了1980和1990两个太阳活动极大年作为研究对象。图-5.3上每一个数据点代表该月L=1.3,能量大于80Mev的质子通量平均。由图可以初步看出：质子通量的极大值大致出现在每年的1、5和9月。而质子通量的极小值分别出现在3、7和11月在这两年的春分、秋分点大致分别对应着质子通量的极小和极大值。图-5.31980年和1990年能量大于80MevL=1.3质子通量随季节的变化。5.4TIROS/NOAA数据和NASA的AP8模型比较 我们分别在太阳活动极大年和极小年比较了能量大于80Mev的质子通量(P8)和通过NASA的AP8模型计算出的质子通量。 图-5.4.1和5.4.2分别是太阳活动高年(1981)和太阳活动低年(1986)在不同B/Bmin时能量大于80Mev(P8)的质子通量随L值的变化。初步结果显示在L值较大的地方TIROS/NOAA数据显著的比AP8模型所预测的要高。即AP8模型严重低估了L值较大的质子通量。图-5.4.11981年太阳活动高年TIROS/NOAA卫星数据和AP8MAX模型比较。实心点是TIROS/NOAA卫星数据,空心点是通过AP8模型计算得到的质子通量。数据来源于NASA的国家空间科学数据中心。图-5.4.21986年太阳活动低年TIROS/NOAA卫星数据和AP8MIN模型比较。数据来源于NASA的国家空间科学数据中心。图-5.4.3和图-5.4.4分别是通过NASA的AP8MAX模型计算的1980年和2000年能量大于16Mev和大于80Mev范围内全球质子通量的分布。分别比较图5.4.3-图5.4.4与图5.1.2-图5.1.3，可以看出，AP8模型比较严重地低估了能量大于16Mev或80MeV的质子的通量。这与我们实现的估计也是一致的。NASA的AP8MAX和AP8MIN模型是基于六七十年代探测数据的静态模型。AP8并没有考虑地磁场的长期变化等各种因素。另外这与当时建立AP8模型的探测数据的能量范围的局限性也有关。图-5.4.3AP8MAX模型计算的1980和2000年能量大于16Mev内全球质子通量分布图（上为1980年，下为2000年）图-5.4.4AP8MAX模型计算的1980年和2000年能量大于80Mev范围内全球质子通量分布六、结论与讨论 本文通过对TIROS/NOAA卫星近二十年的数据研究了各种尺度上的质子通量变化。分析结果显示，辐射带质子通量存在着长期增强的趋势(首次提出)、11年的周期变化和季节变化。而通过卫星数据和NASA的辐射带模型AP8MAX和AP8MIN的比较，显示AP8普遍低估了同时期的相同能量范围的质子通量。但本文只是对一些辐射带现象作了初步的阐述和讨论。例如辐射带质子通量的季节变化等等。探寻现象隐藏的动力学机制，以及与现有辐射带模型进行更细致的比较，将有待进一步的研究。致谢首先感谢北大设立的资助本科生科研“校长”基金给我提供了这么好的机会，使我在本科生阶段就能够接受正式的科研训练。本文是在濮祖荫老师和谢伦老师的悉心指导下完成的。他们深厚的理论功底和科学素养影响着我这一年来的学习和研究。特别是谢伦老师不厌其烦的回答我在研究过程碰到的每个问题并给以我精神上的鼓励。这些都是一段不可磨灭的美好回忆。还有刘文龙等师兄师姐们也给了我很多耐心而又细致的帮助，在此一并致谢。 最后我要感谢我的父母，我今天所有的成绩都属于你们！参考文献：V.J.Raben,D.S.Evans,H.H.Sauer,S.R.Sahm,M.Huynh,TIROS/NOAASATELLITESPACEENVIRONMENTMONITORDATAARCHIVEDOCUMENT:1995UPDATE,SpaceEnvironmentLaboratory,Boulder,Colorado,February1995.S.L.HousonandK.A.Pfitzer,SpaceEnvironmentEffects:Low-AltitudeTrappedRadiationModel,TheBoeingCompany,HuntingtonBeach,California.J.R.Heirtzler,2002,ThefutureoftheSouthAtlanticanomalyandimplicationsforradiationdamageinspace.JournalofAtmosphericandSolar-terrestrialPhysics.D.Heynderickx,M.KruglanskiandJ.Lemaire,Trappedprotonmodelingatlowaltitude.D.Heynderickx,1996,ComparisonbetweenmethodstocompensateforthesecularmotionoftheSouthAtlanticanomaly.RadiationMeasurement.D.Heynderickx,J.LemaireandE.J.Daly,HistoricalreviewofthedifferentproceduresusedtocomputetheL-parameter.RadiationMeasurement.ThomasA.FarleyandMargaretG.Kivelson,Effectsofthesecularmagneticvariationonthedistributionfunctionofinner-zoneprotons,Journalofgeophysicsresearch,1972.MichaelSc