Tutarsız dağılım - Incoherent scatter

Tutarsız saçılma bir tür saçılma olgusudur. fizik. Terim, en yaygın olarak, bir elektromanyetik dalganın (genellikle ışık veya radyo frekansı) bir parçacık gazındaki (çoğunlukla elektronlar) rastgele dalgalanmalarla saçılmasına atıfta bulunurken kullanılır.

En iyi bilinen pratik uygulama, Dünya'yı incelemek için yer tabanlı bir teknik olan tutarsız saçılma radar teorisi olarak bilinir. iyonosfer ilk olarak Profesör tarafından önerildi William E. Gordon 1958'de.[1] Bir radar ışın saçılması elektronlar iyonosferde plazma tutarsız bir saçılma dönüşü yaratır. atmosferden elektromanyetik bir dalga iletildiğinde, her biri elektronlar iyonosferde plazma esasen bir anten gelen dalga tarafından uyarılır ve dalga elektrondan yeniden yayılır. Elektronların tümü iyonosferik dinamiklerin ve rastgele termal hareketin bir sonucu olarak değişen hızlarda hareket ettiğinden, her elektrondan gelen yansıma da Doppler kaymış. Yerdeki alıcı daha sonra gelen dalganın yolundaki tüm elektronlardan yeniden yayılan dalgaların üst üste gelmesinden oluşan bir sinyal alır. İyonosferde de bulunan pozitif yüklü iyonlar daha büyük büyüklükte sıralar olduğundan, gelen elektromanyetik dalga tarafından elektronların olduğu gibi kolayca uyarılmazlar, bu nedenle sinyali yeniden yaymazlar. Bununla birlikte, elektronlar pozitif yüklü iyonlara yakın kalma eğilimindedir. Sonuç olarak, iyonosferik elektronların dağılım işlevi, çok daha yavaş ve daha büyük pozitif iyonlar tarafından değiştirilir - elektron yoğunluğu dalgalanmaları iyon sıcaklığı, kütle dağılımı ve hareketle ilgilidir. Tutarsız saçılma sinyali, elektron yoğunluğu iyon sıcaklığı ve elektron sıcaklıklar, iyon bileşimi ve plazma hızı.

Tutarsız Dağılım Radarı (ISR) Gözlemlerinin Türleri

Elektron Yoğunluğu

İyonosferde daha fazla miktarda elektron mevcutsa, alıcıdaki yankının daha büyük yoğunluğuna karşılık gelen alıcıya ulaşan daha fazla bireysel yansıyan elektromanyetik dalgalar olacaktır. Tek bir elektron tarafından yansıtılan enerji miktarı bilindiğinden, alıcı, seçilen bölgedeki elektron yoğunluğunu belirlemek için ölçülen toplam yoğunluğu kullanabilir. [2]

İyon ve Elektron Sıcaklığı

Tek tek elektronların ve iyonların her biri rastgele termal hareket gösterdiğinden, alınan yankı iletildiği tam frekansta olmayacaktır. Bunun yerine, sinyal, birçok bağımsız Doppler kaydırmalı yansımanın üst üste binmesi olduğundan, orijinal frekansa yakın bir dizi frekanstan oluşacaktır. Aralığın genişliği daha sonra iyonosferin sıcaklığına karşılık gelir. Daha yüksek bir sıcaklık, daha büyük bir termal hız ile sonuçlanır, bu da daha büyük bir Doppler kayması ve alınan frekansta daha büyük dağılımla sonuçlanır. Bununla birlikte, termal davranışın elektronlar ve iyonlar arasında farklılık gösterdiğine dikkat etmek önemlidir. İyonlar daha büyük büyüklük dereceleridir ve yayılan ısı ile elektronların yaptığı gibi etkileşime girmezler. Sonuç olarak, elektron sıcaklığı ve İyon sıcaklığı farklıdır.

İyon Kayması

İyonosferik plazma bir bütün olarak hareket halindeyse, alınan verilerde de genel bir Doppler kayması olacaktır. Bu, ortalama frekansta İyonosferdeki genel İyon Kaymasını ortaya çıkaran bir değişiklik olarak görülebilir.

İyonosferik Bileşim

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Gordon, W. (Kasım 1958). "Radar ile Uzay Keşif Uygulamaları ile Radyo Dalgalarının Serbest Elektronlar Tarafından Tutarsız Saçılması". IRE'nin tutanakları. 46 (11): 1824–1829. doi:10.1109 / JRPROC.1958.286852.
  2. ^ https://www.haystack.mit.edu/atm/mho/instruments/isr/isTutorial.html

Dış bağlantılar