Введение

Ионосфера – естественная лаборатория для исследования физических явлений в плазме. В экспериментальных установках свойства плазмы во многом задаются процессами ее создания и взаимодействия со стенками камеры. В достаточной степени это относится к сильно разряженной плазме, подвижность и активное взаимодействие с электрическими и магнитными полями которой ведут к неустойчивости и турбулизации. Все это определяет исключительную сложность экспериментального исследования плазмы и теоретического истолкования результатов наблюдений.

Проведение физических экспериментов в свободной, созданной природой плазме, каковой является ионосфера, представляет особый научный интерес. Благодаря экспоненциально быстрому изменению концентрации нейтральных молекул с высотой в атмосфере и наличию магнитного поля Земли свойства свободной ионосферной плазмы необычайно разнообразны. Вследствие этого можно изучать линейные и нелинейные физические эффекты в плазме.

Активные эксперименты в ионосфере были начаты в нашей стране еще в 70 – 80-х годах прошлого столетия, а в последние годы исследования в этом направлении активизировались, поскольку интерес к ним и фундаментальной и прикладной науки стал возрастать, в том числе и за рубежом. На кафедре радиоэлектроники совместно с нижегородским НИРФИ проводятся исследования в этом направлении. В частности, выполняются эксперименты, связанные с оптическим излучением ионосферы под воздействием мощной радиоволны.

Целью данной работы является разработка методики и обработка экспериментальных данных, связанных с оптическими эффектами в ионосфере, модифицированной мощной радиоволной.

Были поставлены следующие задачи:

1. ознакомиться с основами и особенностями активных экспериментов в ионосфере;

2. проанализировать существующие методы фотометрирования протяженных объектов и определить алгоритм обработки наиболее подходящий для нашего эксперимента;

3. изучить программный пакет обработки астрономических объектов «MaxIm» для использования в обработке данных эксперимента;

4. освоить формат представления фотометрических данных принятый в астрономии и привести данные эксперимента к этому формату с целью дальнейшей обработки с помощью пакета «MaxIm»;

5. обработать данные экспериментов 2010 года и получить численную оценку стимулированного радиоволной потока излучения в красной линии кислорода (630 нм).