Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 60, № 8 (2018)

Article

Backward-Wave Oscillator Regime in the Magnetosphere Cyclotron Maser Under an Arbitrary Direction of Wave Propagation Relative to an External Magnetic Field

Grach V., Demekhov A.

Аннотация

We generalize the equations, which describe the backward-wave oscillator regime in the magnetized plasma in the presence of a jump (“step”) in the velocity distribution function of energetic charged particles, to the case of an arbitrary direction of the wave relative to an external magnetic field and an arbitrary wave mode. The dependence of instability threshold on the angle χ between the wave vector k and the external magnetic field B0 for whistler-mode waves and a slow extraordinary wave (Z-mode) is determined.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):595-608
pages 595-608 views

On Spatial Structuring of the F2 Layer Studied by the Satellite Radio Sounding of the Ionosphere Disturbed by High-Power HF Radio Waves

Tereshchenko E., Turyansky V., Khudukon B., Yurik R., Frolov V.

Аннотация

We present the results of studying the characteristics of the artificial plasma structures excited in the ionospheric F2 region modified by high-power HF radio waves. The experiments were carried out at the Sura heating facility using satellite radio sounding of the ionosphere. The plasma density profile was reconstructed with the highest possible spatial resolution for today, about 4 km. In a direction close to the magnetic zenith of the pump wave, the following phenomena were observed: the formation of a cavity with a 15% lower plasma density at the altitudes of the F2 layer and below; the formation of an area with plasma density increased by 12% at altitudes greater than 400 km. With a long-term quasiperiodic impact of the pump wave on the ionosphere, wavy large-scale electron-density perturbations (the meridional scale λx ≈ 130 km and the vertical scale λz ≈ 440 km) are also formed above the Sura facility. These perturbations can be due to the plasma density modulation by an artificial acoustic-gravity wave with a period of 10.6 m, which was formed by the heat source inside a large-scale cavity with low plasma density; there is generation of the electron density irregularities for the electrons with ΔNe/Ne ≈ 3% in the form of layers having the sizes 10–12 km along and about 24 km across the geomagnetic field, which are found both below and above the F2-layer maximum. The mechanisms of the formation of these plasma structures are discussed.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):609-617
pages 609-617 views

First Joint Observations of Radio Aurora by the VHF and HF Radars of the ISTP SB RAS

Berngardt O., Lebedev V., Kutelev K., Kushnarev D., Grkovich K.

Аннотация

Two modern radars for diagnosis of the ionosphere by the radio-wave backscattering method, namely, the Irkutsk incoherent scatter radar at VHF (IISR, 154–162 MHz) and the Ekaterinburg coherent radar at HF (EKB, 8–20 MHz) are operated at the Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (ISTP SB RAS). The paper analyzes the results of joint observations of strong scattering (radio aurora) on June 8, 2015. To determine the geographical position of the radio aurora, we developed original methods that take into account both the features of the radio-wave propagation and the features of the radar antenna systems. It is shown that there are areas where the spatial position of the HF and VHF radio aurora can coincide. This permits using the radars as a single complex for diagnosis of the characteristics of small-scale high-latitude irregularities in the ionospheric E and F layers. A comparative analysis of the characteristics and temporal dynamics of the radio-aurora region in the HF and VHF ranges is performed. Using the DMSP satellite data, it has been shown that the radio aurora dynamics during this experiment with the EKB radar can be related with the spatial dynamics of the localized area with high electric field, which moves from high to equatorial latitudes. It is found that due to the broader field of view, radio aurora at the HF radar was stably observed 6–12 min earlier than at the VHF radar. This permits using the EKB radar data for prediction of the radio-aurora detection by the IISR radar.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):618-639
pages 618-639 views

Ozone Content Variability in the Atmosphere Above Nizhny Novgorord. Comparison of the Results of the Radiometric and Satellite Measurements, Reanalysis, and Numerical Simulation

Belikovich M., Krasil’nikov A., Ryskin V., Nechaev A., Feigin A., Ermakova T., Smyshlyaev S., Kulikov M.

Аннотация

We compare the results of observations and numerical simulation of the ozone-content variability in the atmosphere above Nizhny Novgorod for the winters 2015 and 2016. The data of the local ground-based measurements and the MERRA reanalysis, the satellite data (SBUV device), and the numerical-simulation results are used. The analysis of the results demonstrates similar patterns of the ozone-content variability for all data sources. The stable altitude maximum in the middle stratosphere with the short-term intervals of ozone-density increase is observed. Using the numerical-analysis data allows one to estimate the influence of the photochemical and dynamic factors on the observed ozone-content variability in the winter months in the atmosphere above Nizhny Novgorod.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):640-652
pages 640-652 views

The Influence of the Motion of a Strongly Magnetized Plasma on Radiation from a Traveling-Wave Antenna

Bareev D., Gavrilenko V., Pikulin V.

Аннотация

We consider the problem of radiation from a traveling-wave antenna in a warm electron plasma which moves along a strong magnetic field at a constant velocity. To describe the electromagnetic properties of the plasma, we use the diagonal tensor of dielectric permittivity, which is calculated for a magnetized plasma with the Maxwellian electron velocity distribution allowing for collisions of electrons with neutral molecules. The dispersion relation is analyzed numerically, and expressions for the field amplitudes in the wave zone are obtained. The radiation resistance of the antenna is calculated. It is shown that as the phase velocity of the traveling current wave in the antenna approaches the average velocity of the plasma motion, the radiation field decreases exponentially with distance from the source as a result of the efficient transfer of the wave energy to the plasma electrons due to collisionless interaction.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):653-660
pages 653-660 views

Gas-Flow Perturbation by a High-Power Heat Source

Abramov I., Semenov V.

Аннотация

We consider a gas-dynamic model of a one-dimensional flow of non-viscous perfect gas in the absence of heat conduction when a high-power localized heat source is switched on. Within the framework of this model, it is possible to thoroughly analyze the problem of the gas-flow regimes, which occur as a result of switch-on of such a source, in a wide range of values of the energy-deposition power and initial gas-dynamic characteristics of the flow. Eventually, we obtain a sufficiently general insight into the character of the resulting flows and the conditions of their realizations.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):661-669
pages 661-669 views

Modeling of Thermal Lenses in Cr:CdSe and Cr:ZnSe Chalcogenide Gain Media

Konstantinov A., Martynova O., Zinovyev A.

Аннотация

We estimate thermal aberrations in Cr:CdSe and Cr:ZnSe chalcogenide crystals exposed to continuous-wave electromagnetic radiation at a wavelength of 1907 nm. Using the SIMULIA Abaqus software suite, deformation of such materials during their heating due to absorption of part of the radiation is simulated numerically. On the basis of the obtained results, the focal distances of the lenses induced in crystalline media are calculated by the matrix optics method.

Radiophysics and Quantum Electronics. 2018;60(8):670-679
pages 670-679 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».