Ionosférický ohřívač - Ionospheric heater

Ionosférické ohřívače , nebo ionosféry HF čerpadlo zařízení , je silný rádiové vlny vysílač s množstvím antén , který se používá pro výzkum plazmy turbulence, v ionosféry a horních vrstev atmosféry. Tyto vysílače pracují ve vysokofrekvenčním pásmu (HF) (3–30 MHz), při kterém se rádiové vlny odrážejí od ionosféry zpět na zem. S takovými zařízeními může být řada jevů plazmové turbulence vzrušena částečně řízeným způsobem ze země, za podmínek, kdy je ionosféra přirozeně tichá a není narušována například polární záře. Tento typ výzkumu stimul-odezva doplňuje pasivní pozorování přirozeně vzrušených jevů za účelem poznání ionosféry a horní atmosféry.

Studované jevy plazmové turbulence zahrnují různé typy nelineárních vlnových interakcí, kdy různé vlny v plazmovém páru interagují s přenášenou radiovou vlnou, tvorbou a vlastní organizací vláknitých plazmatických struktur, jakož i elektronovou akcelerací. Turbulence je diagnostikována například nekoherentním rozptylovým radarem detekcí slabých elektromagnetických emisí z turbulence a optických emisí. Optické emise jsou výsledkem excitace atomů a molekul v atmosféře elektrony, které byly urychleny v plazmové turbulenci. Protože tento proces je stejný jako u polární záře , optická emise vybuzená vysokofrekvenčními vlnami se někdy označuje jako umělá polární záře, i když k detekci těchto emisí jsou zapotřebí citlivé kamery, což u skutečné polární záře neplatí.

Zařízení ionosférické vysokofrekvenční pumpy musí být dostatečně výkonná, aby poskytovala možnost studia plazmových turbulencí, i když jakákoli rádiová vlna, která se šíří v ionosféře, ji ovlivňuje zahříváním elektronů. To, že rádiové vlny ovlivňují ionosféru, bylo objeveno již ve třicátých letech minulého století s Lucemburským efektem . Přestože výzkumná zařízení musí mít výkonné vysílače, je tok energie v ionosféře pro nejsilnější zařízení (HAARP) nižší než 0,03 W / m 2 . To dává hustotu energie v ionosféře, která je menší než 1/100 hustoty tepelné energie samotné ionosférické plazmy. Energetický tok lze také srovnávat se solárním tokem na povrchu Země asi 1,5 kW / m 2 . Během polární záře nelze u zařízení s vysokofrekvenčním čerpadlem pozorovat žádné ionosférické efekty, protože síla rádiových vln je silně absorbována přirozeně zahřátou ionosférou.

Současné vysokofrekvenční čerpadlo

Uzavřené vysokofrekvenční čerpadlo

Reference

  1. ^ a b Výkonné elektromagnetické vlny pro aktivní environmentální výzkum v geoprostoru, autor: TB Leyser a AY Wong (Recenze geofyziky, sv. 47, RG1001, 2009).
  2. ^ „Archivovaná kopie“ . Archivovány od originálu dne 2009-10-07 . Citováno 2009-10-07 .CS1 maint: archivovaná kopie jako název ( odkaz )