- •Содержание
- •Введение
- •1. Теоретический Обзор
- •1.1. Нелинейные явления в ионосфере
- •1.1.1. Нелинейные явления
- •1.1.2. Эффект детектирования
- •1.1.3. Явления в модифицированной ионосфере
- •1.1.4. Физическая природа модификации ионосферы
- •1.1.5. Нелинейные явления в верхнегибридном резонансе Резонансная неустойчивость
- •1.1.6. Структуризация ионосферной плазмы Эффект магнитного зенита
- •1.1.7. Аномальное и широкополосное поглощение
- •1.1.8. Перенос модуляции
- •1.2. Искусственное свечение ионосферы
- •1.3. Определения и стандартные обозначения
- •2. Фотометрия
- •2.1. Фотометрия протяженных объектов
- •2.2.1. Устройство и принцип действия пзс
- •2.2.2. Преимущества и недостатки пзс
- •3. Практическая часть
- •3.1. Пошаговое описание методики
- •3.2. Результаты
- •3.3. Численная оценка потока излучения
- •Заключение
- •Приложение 1
- •Данные на 16.03.2010
- •Данные на 17.03.2010
- •Данные на 18.03.2010
- •Приложение 2 Список литературы
3.2. Результаты
Рис.18
Рис.18. Результаты измерений на красной линии (630нм) 16,03,2010г. На временной оси показан импульс нагрева, сплошная линия - сглаженная фотометрическая кривая. Длительность импульсного нагрева периодическая: 1.5 мин. нагрев, 4.5 мин. пауза, режим работы в процессе эксперимента не изменялся. Наблюдался эффект увеличения свечения в период работы мощного радиосредства. Координаты точек – Приложение1, Таблица1.
Рис. 19a
Рис. 19b
Рис.19. Результаты измерений на красной линии (630нм) 17,03,2010г. На временной оси показан импульс нагрева, сплошная линия - сглаженная фотометрическая кривая. (а) полный вид кривой, (b) участок кривой, отмеченный на рисунке выше пунктирной линией. Длительность импульсного нагрева периодическая: 2 мин. нагрев, 4 мин. пауза; 3 мин. нагрев, 3 мин. пауза – изменение режима осуществилось спустя час после начала работы и продлилось последующие полчаса, а затем установили первоначальный режим. Наблюдался эффект увеличения свечения в период работы мощного радиосредства. Координаты точек – Приложение1, Таблица2.
Р ис. 20а
Рис. 20b
Рис.20. Результаты измерений на красной линии (630нм) 18,03,2010г. На временной оси показан импульс нагрева, сплошная линия - сглаженная фотометрическая кривая. (а) полный вид кривой, (b) участок кривой, отмеченный на рисунке выше пунктирной линией. Длительность импульсного нагрева периодическая: 2 мин. нагрев, 4 мин. пауза, режим работы в процессе эксперимента не изменялся. Эффект увеличения свечения в период работы мощного радиосредства наблюдался достаточно слабо. В период с 16:20:43 до 16:31:32 по техническим причинам воздействие на ионосферу не осуществлялось. Координаты точек – Приложение1 , Таблица3.
Из построенных графиков были сделаны выводы о наличии эффекта (увеличения свечения в период работы мощного радиосредства), вследствие этого было принято решение получить численные значения.
3.3. Численная оценка потока излучения
Так как каждая квадратная секунда неба, свободная от звезд, дает в темную безлунную ночь столько же света, сколько одна звезда 22-й звездной величины, т.е.:
(4)
Обозначим через D диаметр телескопа (см), t – время накопления сигнала или счета фотонов (сек), η – квантовый выход фотокатода, τ – угловой диаметр видимого изображения звезды (в радианах), - число зарегистрированных фотонов объекта (фотон/сек·см2), - число зарегистрированных фотонов от фона неба (фотон/сек·см2·рад2).
Число зарегистрированных фотонов от нагрева можем посчитать через найденные выше число зарегистрированных фотонов от фона неба и усредненные значение число фотонов (ADUФ, ADUН) фона неба и нагрева соответственно:
(5)
Рассчитаем интенсивность добавочного свечения в Релеях, поскольку это наиболее распространенная единица измерения.
( 6)
фотон/(угл. сек)2·см2·сек·Аº - число зарегистрированных фотонов от фона неба.
Где - разница числа зарегистрированных фотонов от нагрева и фона неба, т.е.:
(7)
(8)
Эффект повышения уровня яркости фона в моменты нагрева ионосферы, наиболее лучше наблюдался 16 марта 2010 года. Оценка интенсивности добавочного свечения составила около 50-и релей, что согласуется с экспериментами на станции “HAARP” [6], и теорией Гуревича [1]. Обработанные численные значения - приложение, таблица 4÷6.
Рис. 21
Рис. 22
Сравнения нашего эксперимента и на станции «HAARP» (Рис.21, Рис. 22) показывает, что интенсивность стимулированного излучения в красной линии имеет тот же порядок величины. Несколько более высоких значений стимулированных излучений, которые дают эксперименты на HAARPе объясняются тем, что: во-первых, мощность радиоволны были заметно выше, а также расположением стенда вблизи полярного круга, где концентрация электронов в ионосфере заметно выше.
Кроме того, наши оценки близки к тем, что были получены в тот же период на стенде «Сура» группой из НИРФИ: С. М. Грач, ?. ?. Сергеев и др.
Для более точных оценок планировалось использовать в качестве опорного объекта – звезды из астрономических каталогов. Но для этого необходимо знать, какие определенные звезды в каждый момент времени находятся в поле зрения телескопа, это достаточно сложная задача из-за постоянного вращения Земли.
Для решения этой задачи в данной работе, была составлена программа в пакете «MatLab», позволяющая по времени кадра, времени экспозиции, и положению телескопа определять экваториальные координаты – Приложение2.