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 (ADU_Ф, ADU_Н) 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·А^º - 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.

Заключение

         В процессе выполнения дипломной работы поставленная цель была достигнута, и было сделано следующее:

·

 Приложение 1

 

    Данные эксперимента 16÷18.03.2010 проведенные на стенде «Сура».

Таблица 1

Data №	16.03.2010
	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average
1	16:39:28	1,04	29	16:58:43	1,86	57	17:18:04	0,48
2	16:40:10	1,15	30	16:59:25	1,28	58	17:18:45	0,64
3	16:40	0,77	31	17:00:06	1,27	59	17:19:27	0,84
4	16:41:32	0,88	32	17:00:47	1,39	60	17:20:08	0,71
5	16:42:13	0,73	33	17:01:31	1,43	61	17:20:50	0,81
6	16:42:55	0,61	34	17:02:12	1,48	62	17:21:32	0,72
7	16:43:36	1,06	35	17:02:54	1,76	63	17:22:13	0,56
8	16:44:17	0,38	36	17:03:35	1,53	64	17:22:54	0,45
9	16:44:58	0,97	37	17:04:16	1,43	65	17:23:35	0,57
10	16:45:40	1,25	38	17:04:57	1,35	66	17:24:17	0,79
11	16:46:24	1,02	39	17:05:39	1,49	67	17:24:58	0,77
12	16:47:02	1,11	40	17:06:20	1,35	68	17:25:39	0,94
13	16:47:43	1,89	41	17:07:01	1,3	69	17:26:21	0,98
14	16:48:25	2,4	42	17:07:43	1,32	70	17:27:02	0,98
15	16:49:06	1,51	43	17:08:24	1,59	71	17:27:43	0,93
16	16:49	1,46	44	17:09:05	1,32	72	17:28:24	0,78
17	16:50:28	1,8	45	17:09:46	1,31	73	17:29:06	0,7
18	16:51:10	0,76	46	17:10:27	0,99	74	17:29:47	1,12
19	16:51:51	1,21	47	17:11:09	0,83	75	17:30:28	1,42
20	16:52:32	0,98	48	17:11:50	0,8	76	17:31:10	1,27
21	16:53:13	1,15	49	17:12:31	0,88	77	17:31:51	1,29
22	16:53:55	0,88	50	17:13:13	0,88	78	17:32:35	1,36
23	16:54:36	0,98	51	17:13:54	0,85	79	17:33:16	1,4
24	16:55:17	1,47	52	17:14:35	1,05	80	17:33:57	1,32
25	16:55:58	1,59	53	17:15:16	0,7	81	17:34:39	1,13
26	16:56:40	1,5	54	17:15:57	0,54	82	17:35:20	1,1
27	16:57:21	1,81	55	17:16:39	0,55	83	17:36:01	0,98
28	16:58:02	1,62	56	17:17:23	0,57	84	17:36:42	1,05
Data №	16.03.2010
	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average
85	17:37:24	1,1	90	17:40:50	0,82	95	17:44:17	0,7
86	17:38:05	0,76	91	17:41:32	0,92	96	17:44:58	0,8
87	17:38:46	0,9	92	17:42:13	0,67	97	17:45:39	0,88
88	17:39:28	0,69	93	17:42:54	0,91
89	17:40:09	0,75	94	17:43:35	0,78

 

 

Таблица 2

Data №	17.03.2010
	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average
1	16:09	8,28	24	16:28:16	1,82	47	16:46:56	1,61
2	16:10:25	7,6	25	16:29:05	1,23	48	16:47	1,53
3	16:11:14	7,23	26	16:29:53	1,46	49	16:48	1,2
4	16:12:03	6,57	27	16:30:42	1,35	50	16:49:22	1,19
5	16:12:51	6,1	28	16:31:31	1,56	51	16:50:11	1,12
6	16:13:40	5,32	29	16:32:20	2,46	52	16:50:59	1,05
7	16:14:29	4,56	30	16:33:08	2,94	53	16:51:48	0,82
8	16:15:17	4,22	31	16:33:57	2,93	54	16:52:37	0,61
9	16:16:06	3,98	32	16:34:46	2,71	55	16:53:25	0,72
10	16:16:54	3,73	33	16:35:35	2,51	56	16:54:14	0,79
11	16:17:43	3,38	34	16:36:23	2,35	57	16:55:13	0,76
12	16:18:32	3,32	35	16:37:12	1,98	58	16:55:52	0,69
13	16:19:21	3,37	36	16:38:01	1,87	59	16:56:40	0,72
14	16:20:09	3,57	37	16:38:50	1,98	60	16:57:29	0,89
15	16:20:58	3,38	38	16:39:38	2,32	61	16:58:18	1,11
16	16:21:47	3,85	39	16:40:27	2,14	62	16:59:06	1,16
17	16:22:35	3,56	40	16:41:16	1,79	63	16:59:55	1,04
18	16:23:24	3,54	41	16:42:04	1,72	64	17:00:44	1,01
19	16:24:13	3,56	42	16:42:53	1,53	65	17:01:32	0,71
20	16:25:01	3,36	43	16:43:42	1,52	66	17:02:21	0,71
21	16:25:50	3,16	44	16:44:30	1,47	67	17:03:10	0,79
22	16:26:39	2,67	45	16:45:19	1,37	68	17:03:58	0,69
23	16:27:27	2,12	46	16:46:08	1,26	69	17:04:47	0,57

 

Data №	17.03.2010
	Time/UST		Average		№		Time/UST		Average		№		Time/UST		Average
70	17:05:36		0,6		102		17:31:33		0,82		134		17:57:31		0,69
71	17:06:25		0,37		103		17:32:22		0,62		135		17:58:20		0,65
72	17:07:13		0,5		104		17:33:11		0,61		136		17:59		0,41
73	17:08:02		0,86		105		17:33:59		0,53		137		17:59		0,67
74	17:08:50		0,6		106		17:34:48		0,67		138		18:00:46		0,47
75	17:09:39		0,7		107		17:35:37		0,62		139		18:01:34		0,47
76	17:10:28		0,55		108		17:36:25		0,56		140		18:02:23		0,48
77	17:11:16		0,57		109		17:37:14		0,75		141		18:03:12		0,66
78	17:12:05		0,66		110		17:38:03		0,77		142		18:03:59		0,69
79	17:12:54		0,72		111		17:38:51		0,7		143		18:04:49		0,62
80	17:13:42		0,81		112		17:39:40		0,65		144		18:05:38		0,59
81	17:14:31		0,79		113		17:40:29		0,88		145		18:06:26		0,39
82	17:15:20		0,68		114		17:41:18		0,69		146		18:07:15		0,35
83	17:16:09		0,9		115		17:42:06		0,57		147		18:08:04		0,23
84	17:16:57		0,65		116		17:42:55		0,56		148		18:08:52		0,37
85	17:17:46		0,92		117		17:43:44		0,52		149		18:09:41		0,4
86	17:18:35		0,86		118		17:44:32		0,73		150		18:10:39		0,35
87	17:19:23		1,01		119		17:45:21		0,55		151		18:11:18		0,53
88	17:20:12		1,08		120		17:46:10		0,38		152		18:12:07		0,54
89	17:21		1,09		121		17:46:59		0,51		153		18:12:56		0,57
90	17:21:48		1		122		17:47:47		0,39		154		18:13:44		0,57
91	17:22:38		0,99		123		17:48:36		0,47		155		18:14:33		0,49
92	17:23:26		0,94		124		17:49:25		0,5		156		18:15:22		0,57
93	17:24:15		0,9		125		17:50:13		0,53		157		18:16:11		0,29
94	17:25:04		0,75		126		17:51:02		0,56		158		18:16:59		0,35
95	17:25:53		0,45		127		17:51:51		0,56		159		18:17:48		0,33
96	17:26:41		0,45		128		17:52:39		0,66		160		18:18:37		0,47
97	17:27:30		0,69		129		17:53:28		0,82		161		18:19:25		0,45
98	17:28:19		0,98		130		17:54:16		0,58		162		18:20:14		0,45
99	17:29:07		0,97		131		17:55:05		0,66		163		18:21:03		0,43
100	17:29:56		1,1		132		17:55:54		0,73		164		18:21:51		0,16
101	17:30:45		1,02		133		17:56:42		0,62		165		18:22:40		0,22
Data №		17.03.2010
		Time/UST		Average		№		Time/UST		Average		№		Time/UST		Average
166		18:23:29		0,13		170		18:26:44		0,24		174		18:29:59		0,21
167		18:24:18		0,29		171		18:27:32		0,31		175		18:30:47		0,17
168		18:25:06		0,12		172		18:28:21		0,28		176		18:31:36		0,07
169		18:25:55		0,1		173		18:29:10		0,26		177		18:32:25		0,33

 

Таблица 3

Data №	18.03.2010
	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average	№	Time/UST	Average
1	16:06:24	17,52	26	16:26:18	2,38	51	16:46:12	0,72
2	16:07:11	16,86	27	16:27:06	2,25	52	16:47:00	0,84
3	16:07	15,39	28	16:27:53	2,1	53	16:47:47	1,02
4	16:08:47	13,63	29	16:28:41	2,04	54	16:48:35	0,49
5	16:09:34	11,96	30	16:29:29	1,84	55	16:49:23	0,37
6	16:10:22	10,66	31	16:30:17	1,87	56	16:50:11	0,45
7	16:11:10	10,05	32	16:31:05	1,94	57	16:50:59	0,59
8	16:11:58	9,6	33	16:31:52	1,84	58	16:51:46	0,54
9	16:12:45	8,87	34	16:32:40	1,92	59	16:52:34	0,54
10	16:13:33	7,83	35	16:33:28	1,71	60	16:53:22	0,58
11	16:14:21	7,07	36	16:34:16	1,97	61	16:54:10	0,83
12	16:15:09	6,46	37	16:35:03	1,86	62	16:54:57	0,81
13	16:15:56	6,02	38	16:35:51	1,56	63	16:55:45	0,51
14	16:16:44	5,82	39	16:36:39	1,61	64	16:56:33	0,82
15	16:17:32	5,73	40	16:37:27	1,58	65	16:57:21	0,97
16	16:18:20	5	41	16:38:14	1,42	66	16:58:08	0,9
17	16:19:08	4,35	42	16:39:02	1,41	67	16:58:56	0,76
18	16:19:55	3,91	43	16:39:50	1,45	68	16:59:44	1,02
19	16:20:43	3,75	44	16:40:38	1,28	69	17:00:32	1,27
20	16:21:31	3,32	45	16:41:25	1,26	70	17:01:19	1,25
21	16:22:19	3,23	46	16:42:13	1,06	71	17:02:07	1,13
22	16:23:07	3	47	16:43:01	1	72	17:02:55	1,1
23	16:23:54	2,58	48	16:43:49	1,06	73	17:03:43	1,24
24	16:24:42	2,56	49	16:44:36	1,01	74	17:04:30	1,01
25	16:25:30	2,36	50	16:45:24	0,89

Данные на 16.03.2010

 

Таблица 4

		, фотон/(угл.сек)2· ·см2·сек·Аº	, фотон/(угл.сек)2· ·см2·сек·Аº	,Релей
3,6	3,72	5842648018,94	170174214,14	11,34
4,02	4,49	6353170661,38	6806966856,58	45,38
4,1	4,53	6239721185,28	567247380,47	37,82
4,27	4,46	5899372756,99	226898952,19	15,13
4,35	4,4	5729198542,85	58724738,05	3,78
3,8	3,87	5785923280,9	113449476,1	7,56
3,48	3,78	6182996447,23	510522642,43	34,03
3,45	3,96	6523344875,52	850871070,72	56,72
3,96	4,28	6126271709,18	453797904,38	30,25
3,67	3,74	5785923280,9	113449476,1	7,56

 

Данные на 17.03.2010

 

Таблица 5

		, фотон/(угл.сек)2· ·см2·сек·Аº	, фотон/(угл.сек)2· ·см2·сек·Аº	,Релей
3,53	3,98	6409895399,42	737421594,62	49,16
3,71	3,79	5785923280,9	113449476,1	7,56
3,38	3,5	5899372757	226898952,19	15,13
3,55	3,66	584268018,94	170174214,14	11,34
3,57	3,67	5831303071,33	158829266,53	10,59
3,43	3,57	5899372756,99	226898952,19	15,13
3,11	3,27	5956097495,04	283623690,24	18,91

 

Данные на 18.03.2010

 

Таблица 6

		, фотон/(угл.сек)2· ·см2·сек·Аº	, фотон/(угл.сек)2· ·см2·сек·Аº	,Релей
12,8	18,29	8111637540,86	2439163736,06	162,61
8,37	9,77	6636794351,62	964320546,82	64,29
5,4	6,83	7147316994,05	1474843189,25	98,32
4,7	4,8	5785923280,9	11,3449476,1	7,56
4,29	4,42	5842648018,94	170174214,14	11,34
3,76	4,04	6069546971,14	39703166,34	26,47
3,66	3,82	5899372756,99	226898952,19	15,13

Приложение 2

Список литературы

1. Гуревич А.В. Нелинейные явления в ионосфере // Успехи физических наук. – 2007. –Т.177. − №11.

2. Крутин М. И., Майоров В.П. Люмены, канделы, ватты и фотоны. Различные единицы – различные результаты чувствительности телевизионных камер на основе ЭОП и ПЗС// Специальная техника. – 2002. - №5.

3. Дроздовский И. Фотометрия звезд в тесных полях // (сайт)http:www.astronet.ru/db/msg/1169703.

4. Решетников В.П. Поверхностная фотометрия галактик. – С-Пб: Изд-во СПбГУ, 2001 // (сайт) http:www.astro.spbu.ru/staff/resh/Book/index.html.

5. Никулин О.Ю. Приборы с зарядовой связью. Устройство и основные принципы работы  // Специальная техника. – 1999. - №4.

6. M.J. Kosch, T.R. Pedersen, J. Hughest, R. Marshall, E. Senior, D. Sentmant, M. McCarrick and F.T. Djuth. Artificial optical emissions at HAARP for pump frequencies near the third and second electron gyro – harmonic // Annales Geophysicae. – 2005. – 23. – 1.

7. F.T. Djuth, T.R. Pedersen, E.A. Gerken, P.A. Bernhardt, C.A. Selcher, W.A. Bristow and M.J. Kosch. Ionospheric Modification at Twice the Electron Cyclotron Frequency // Physical review letters. – 2005. – 4.

8. B.Gustavsson, T.B. Leyser, M.J. Kosch, M.T. Rietveld, A. Steen, B.U. Brandstrom and T. Asol. Electron Gyroharmonic Effects in Ionization and Electron Acceleration during High – Frequency Pumping in the Ionosphere // Physical review letters. – 2006. – 11.

9. Н.Н. Михельсон. Оптические телскопыю Теория и конструкции // изд-во «Наука». – 1976. – 102.

10. B. Gustavsson, T. Sergienko, M.J. Kosch, M.T. Rietveld, B.U.E. Brandstrom, T.B. Leysec, B. Isham, P. Gallop, T. Asol, M. Ejiril, T. Grydelands, A. Steen, C. LaHoz, K. Kaila, J. Jussila and H. Holma. The electron energy distribution during HF pumping, a picture painted with all colors // Annales Geophysicae. – 2005. – 23. – 1747 – 1754.

11. П. Даффет – Смит. Практическая астрономия с калькулятором // изд-во «Мир». – 1982.

12. И.А. Насыров, С.М. Грач, Р.Р. Гумеров, А.М. Насыров, В.А.Клименко, Р.Р. Шаймухаметов. Исследование искусственного свечения ионосферы, стимулированного мощным радиоизлучением стенда «Сура», в двух линиях оптического спектра // как описать статью