일관성 없는 산란
Incoherent scatter일관성 없는 산란은 물리학에서 산란 현상의 일종이다. 이 용어는 입자의 기체(대개 전자)에서 무작위 변동에 의한 전자기파(대개 빛 또는 무선 주파수)의 산란을 언급할 때 가장 일반적으로 사용된다.
가장 잘 알려진 실용적 응용은 일관성 없는 산란 레이더 이론으로 알려져 있는데, 이는 윌리엄 E 교수가 처음 제안한 지구의 전리층을 연구하기 위한 지상 기반 기법이다. 1958년 고든.[1] 이온권 플라즈마의 전자에서 산란되는 레이더 빔은 일관성 없는 산란 회귀를 생성한다. 전자파가 대기를 통해 전달될 때, 전리권 플라즈마의 각 전자는 기본적으로 들어오는 파동에 의해 흥분되는 안테나 역할을 하며, 파동은 전자로부터 재방사된다. 전자는 모두 전리권역학 및 무작위 열운동의 결과로 다양한 속도로 이동하기 때문에 각 전자로부터의 반사 또한 도플러로 이동한다. 그러면 지상의 수신기는 들어오는 파동의 경로에 있는 모든 전자로부터 재방사파의 중첩으로 구성된 신호를 수신한다. 전리층에도 존재하는 양전하 이온은 크기가 더 큰 질량이기 때문에 전자와 같은 방식으로 들어오는 전자파에 쉽게 흥분하지 않기 때문에 신호를 재방사시키지 않는다. 그러나 전자는 양전하 이온에 가깝게 머무르는 경향이 있다. 그 결과, 이온권 전자의 분포 함수는 훨씬 느리고 더 큰 양의 이온에 의해 수정된다. 전자 밀도 변동은 이온 온도, 질량 분포 및 운동과 관련이 있다. 일관성 없는 산란 신호는 전자 밀도, 이온 온도 및 전자 온도, 이온 성분 및 플라스마 속도를 측정할 수 있다.
일관성 없는 산란 레이더 관찰 유형
전자 밀도
전리층에 더 많은 양의 전자가 존재하는 경우, 수신기에 도달하는 더 개별적으로 반사되는 전자파가 더 있을 것이며, 이는 수신기에서 더 큰 에코 강도에 해당한다. 개별 전자에 의해 반사되는 에너지의 양을 알 수 있기 때문에, 수신자는 측정된 총 강도를 사용하여 선택된 영역의 전자 밀도를 결정할 수 있다.[2]
이온 및 전자 온도
각각의 전자와 이온들은 임의의 열 운동을 보이기 때문에, 수신된 메아리는 그것이 전달된 정확한 주파수에 있지 않을 것이다. 대신, 신호는 많은 개별 도플러 변화 반사의 중첩 위치이기 때문에 원래 주파수에 가까운 주파수 범위로 구성될 것이다. 이 범위의 폭은 전리층의 온도에 해당된다. 온도가 높을수록 열속도가 높아져 도플러 이동이 커지고 수신 주파수가 분배된다. 단, 전자와 이온의 열 작용이 다르다는 점에 유의해야 한다. 이온은 크기가 더 큰 질량이며, 전자와 같은 방식으로 복사열과 상호작용하지 않는다. 그 결과, 전자 온도와 이온 온도는 다르다.
이온 드리프트
Ionoperpace Plasma가 전체적으로 움직이는 경우, 수신된 데이터에서도 전반적인 Doppler 이동이 있을 것이다. 이는 평균 주파수의 변화로 볼 수 있으며, 이는 전리층의 전체 이온 드리프트를 나타낸다.
전리권 구성
참고 항목
참조
- ^ Gordon, W. (Nov 1958). "Incoherent Scattering of Radio Waves by Free Electrons with Applications to Space Exploration by Radar". Proceedings of the IRE. 46 (11): 1824–1829. doi:10.1109/JRPROC.1958.286852. S2CID 51635092.
- ^ https://www.haystack.mit.edu/atm/mho/instruments/isr/isTutorial.html
외부 링크
- EISCAT 홈페이지 - EISCAT, 유럽 일관성 없는 분산 정보
- Millstone Hill 전망대 홈페이지 - Millstone Hill 전망대 정보
- 일관성 없는 분산 자습서 - MIT Haystack Observatory 웹 사이트
- 일관성 없는 산란 위치 - 세계 작동 일관성 없는 산란 레이더 지도
- AMISR - 고급 모듈식 일관성 없는 산란 레이더
