Дильмаханова ментай мирзабековна

Опубликовано: 03.11.2018

Ә.О.Ж.551.594.12:523.682:52-852 Қолжазба құқығында

ДИЛЬМАХАНОВА МЕНТАЙ МИРЗАБЕКОВНА

Жердің жоғары атмосфера қабатында метеорлық бөлшектерден түзілетін иондалған ортадағы физикалық процестерді зерттеу

6М011000 – Физика мамандығы бойынша педагогика ғылымдарының

магистрі академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның

РЕФЕРАТЫ

Қызылорда, 2012

Диссертациялық жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің «Физика және физиканы оқыту әдістемесі» кафедрасында орындалған.

Ғылыми жетекші:

физика-математика ғылымдарының кандидаты, профессор Абдрахманов Н. М.

Ресми оппонент:

физика ғылымдарының кандидаты

Фаизова Л.Х.

Қорғау 2012 жылы мамырда сағатта Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде өтеді.

Мекен-жайы: 120014, Қызылорда қаласы, (6 оқу ғимараты , Жахаев көшесі, 75)

Мемлекеттік аттестаттау

комиссиясының хатшысы: Раимбаева Ж.С.

Диссертациялық жұмыспен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады.

Мекен-жайы: Қызылорда қаласы, К.Байсейітова атындағы көше, 100.

КІРІСПЕ

Зерттеу жұмысының өзектілігі: Космос кеңістігін зерттеуге арналған жұмыстарға, Жер бетіне жақын сонымен күн системасындағы процестерге терең әрі жан – жақты талдау енеді. Осындай проблемалардың бірі - Жердің жоғарғы атмосферасындағы, метеорлық құбылыс орын алатын 90 – 110 км биіктіктегі пайда болған иондалған ортада жүретін физикалық процестерді зерттеу. Жер атмосферасына еніп, метеорлық дене пайда ететін құбылыс, айтарлықтай қызығушылықты тудырады. Бұл жағдайда метеорлар жоғарғы атмосфера параметрлерін , қасиеттерін зерттеуге мүмкіндік беретін негізгі инструмент болып табылады. Метеорлық астрономия және атмосфера физикасы сұрақтарын шешуде метеор ізінің иондалу ықтималдығын және атмосферадағы метеорлық атомның эффективтік қимасы туралы білу қажеттілігі туады. Метеорлық жылдамдық интервалындағы диффузия қимасы белгілі болса, онда іздің басы бастапқы радиусын, сонымен бірге іздің бұзылу жылдамдығын бағалауға болады.

Метеорлық құбылысты зерттеу маңызды физикалық және радиофизикалық сұрақтарға тікелей жауап беруге мүмкіндік жасайды. Мысалы, атмосфра қабатына гипердыбыстық жылдамдықпен енген метеорлық дене, газды ортадағы қозғалған дене моделі болып табылады. Иондалған метеор ізінің пайда болуы және бұзылуы кезіндегі физикалық процестерді зерттеу, жоғары атмосферадағы табиғи құбылыстағы процесті зерттеудің негізі болып табылады. Зерттеуге қажетті құрылғысы ретінде радиолакаторды пайдалану, бұл метеор ізінен радиотолқын шағылуы арқылы көптеген актуальды болып есептелетін иондалған ортадағы физикалық процестердің негізгі мінездемелерін анықтауға мүмкіндік жасайды. Метеорлық құбылыс пайда ететін иондалған ортаны теориялық және практикалық жағынан зерттеу қазіргі уақытта біздің елде және көптеген шет елдер лабароториясы мен обсерваторияларында жүргізілуде.

Қазіргі кезде метеорлық құбылысты зерттеу халықаралық орташа атмосфераны зерттеу проектісіне (МПСА) енуі актуальдылығын көрсетеді.

Зерттеу жұмысының мақсаты: Иондалған метеор ізіндегі процестерді зерттеу әдістері жан – жақты. Осы мақсатта, космостың ұшу аппаратарына орнатылған ғылыми – зерттеу құрал – жабдықтарын пайдалану арқылы жүргізілетін және жер бетіндегі қондырғылар арқылы орындалатын зерттеулер пайдаланады.

Бұл жағдайда жоғары атмосферадағы физикалық құбылысты радиолокациялық зерттеу айрықша орын алады. Радиоәдіс бойынша метеор ізінің радиотолқын шағылдыруын, радиобайланыс жасау, жердің жоғарғы қабатындағы негізгі құбылыстарды т.б. жұмыстарды жүргізуге мүмкіндік айтарлықтай жеткілікті.

Күрделі аппаратуралық комплекс және бақылау әдісі арқылы жеткен жетістікті талдауда теорияның әлсіз жақтары кездеседі. Осы уақытқа дейін пайдаланып келе жатқан ықшам және жуық модельдер тәжірибелік жолмен алынған мәліметтерді өңдеуде көптеген процестерді ескеруге мүмкіндік бермейді. Олар тәжірибелік жолмен алынған иондалған ортаның өмір сүру ұзақтығы , оған әсер ететін процестерді анықтау т.б. Бұл келтірілген мысалдар иондалған орта пайда болу және бұзылу кезіндегі физикалық процестерде тереңірек талдау жасауға негіз болып отыр. Сонымен бірге атмосфераның метеорлық облыстағы күйі мен оның параметрлері элементар процестерге қатысатын бөлшектер қимасы, жылдам ауыр бөлшектің қатты дене бетімен әсерлесуі туралы жаңа мәліметтерді ескеру бізге жаңа факторларды ескеретін иондалған метеор ізіндегі физикалық процестерді толық өрнектейтін модель қабылдауға мүмкіндік береді.

Жұмыс бақылаулар арқылы алынған мәліметтерге түсініктеме беретін иондалған орта пайда болуы және бұзылуы кезінде айрықша орын алатын физикалық процестерге талдау жасау мақсатын қояды.

Жұмыста иондалған метеор ізіндегі ортада деионизациялық процестердің жүруі, электрондардың суыну процесі, геомагниттік өрістің иондалған орта бұзылуына әсері және осыған байланысты болатын иондалған ортадан радиотолқынның шағылу ерекшелігі туралы сұрақтар қарастыралады.

Зерттеу жұмысының міндеті:

- Теориялық зерттеулер мен тәжірибелік мәліметтер негізінде, метеор ізінде пайда болған иондалған ортаға әр түрлі деионизациялық процестердің әсерін анықтау.

- Изотермиялық емес метеор ізіндегі плазмадағы процестерге теориялық талдау жасау және электрондардың тез суынуын пайда ететін құбылысқа баға беру, метеор ізінің пайда болуын, оны мінездейтін бастапқы радиусты анықтау, изотермиялық амбиполярлық коэффициент мағынасын түсіндіру.

- Метеорлық ионизация құбылысына талдау жасауға мүмкіндік беретін ионды – электронды ионданған ортаның негізгі мінездемесі болып табылатын: сызықтық электронның тығыздық , тасымалдауды түсіндіретін диффузия коэффициентін, әр түрлі элементар процестерді зерттеу.

- Жердің магнит өрісінің метеор ізінен шағылған радиотолқынға әсерін қарастыру.

Зерттеу нысаны:

Жердің жоғары атмосфера қабатында метеорлық бөлшектерден түзілетін иондалған орта. Жұмысты орындау барысында ақпараттық база ретінде метеордың пайда болуы мен бұзылу физикасын қарастырған ғалымдар еңбектерін , баспасөз және ауқымды желі материалдарын, сонымен қатар Т. Шевченко атындағы Киев мемлекеттік университетінің «Радиоэлектроника кафедрасы лабораториясы мен полигонында радиолокациялық зерттеу кезінде алынған мәліметтерді өңдеп талдау.

Зерттеу жұмысының ғылыми жаңалығы :

- әртүрлі соқтығысу процестеріне сәйкесті иондалған метеор ізіндегі ортадағы электрондық компонетінің суынуын әртүрлі биіктікке сәйкес зерттеу.

- кулондық, серпімді – серпімсіз соқтығысу мен амбиполярлық диффузиялық процестері арқылы иондалған ортадағы зарядталған бөлшектің суыну процесін қарастыру.

Зерттеу жұмысының практикалық маңыздылығы :

Жердің жоғары атмосфера қабатындағы иондалған метеор ізіндегі жүретін ортадағы физикалық процестерді теориялық және радиолокациялық әдістер бойынша зерттеулердің қорытындысының сәйкессіздігін, тәжірибелік мәліметтерді өңдеуде ескерілмеген процестердің әсерін қарастыра отырып түсіндіру.

Магистрлік жұмыс кіріспеден, үш бөлімнен және қорытынды, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.

Тақырыптың зерттелу деңгейі:

Бірінші тарау толығымен метеор ізінің пайда болу және бұзылуына арналған зерттеулерге талдау жасаудан тұрады. Рекомбинация және қосылысу процестерінің иондалған метеор ізінің бұзылуына әсері, магнит өрісіндегі плазмалық біртексіздіктің бұзылуының теориялық талдау , геомагниттік өрісті ескергенде метеор ізінен радиотолқын шағылуына байланысты жүргізілген бақылаулар қарастырылған. Сонымен қатар жер атмосфера қабаттарына талдау жасалып, қысқаша мәліметтер берілген.

Екінші тарауда метеор ізінің Жер атмосфера қабатында 90-120 км биіктікте пайда болу және бұзылу процесі зерттеледі. Іздегі электрондық компонеттің суынуы және температуралық релаксацияға қатысты сұрақтар нақтылы түрде қарастырылып, ионизациялану кезінде пайда болатын ауа атомдары мен метеорлық дене атомдарының метеор ізінің пайда болуы мен бұзылуындағы ролі қарастырылған.

Әртүрлі процестердің (амбиполярлық диффузия , рекомбинация және қосылысу) метеор ізінің деионизациялануына әсері зерттелген.

Бұл тараудағы барлық элементар процестердің деионизацияға әсерін қарастыру арқылы алынған мәлімет негізгі нәтиже болып табылады. Бұл бізге рекомбинация мен қосылысу процесінің ықпалын өз мағынасында дұрыс ескеруге, олардың сипаттамалық параметрлерін анықтауға, сонымен бірге ірі метеорлық бөлшектер пайда еткен ұзақ өмір сүретін метеор ізінен радиожаңғырық нәтижесін өңдеуде негіз болып табылады.

Үшінші тарау геомагниттік өрістің метеор ізіндегі иондалған ортаға әсерін зерттеуге арналған. Геомагниттік өрістегі метеор ізінің диффузиясы, іздің формасы талданған.

Геомагниттік өрістегі метеор ізінің ыдырауына кулондық соқтығысу процесінің әсері қарастырылған.

Қорғауға ұсынылатын магистрлік жұмыстағы негізгі нәтижелер қысқаша келесі түрде тұжырымдалады:

Әртүрлі элементар процестердің иондалған метеор ізінің бұзылуына әсері қарастырылып, температуралық релаксация процесі зерттеліп, метеор ізіндегі бос электрондық компонеттердің суынуының бастапқы радиус қалыптасуына әсері зерттелді.

Жұмыстың негізгі мазмұны

Кіріспе бөлімінде жұмыстың өзектілігі, есептің қойылуының негізгі мақсаты қорғауға ұсынылатын диссертациялық жұмыстағы қарастырылатын сұрақтар мен негізгі мәселелер жиынтығы қарастырылған.

Бірінші тарау негізінен жалпылама сипаттамаға ие және негізгі бес параграфтан тұрады. Бұл тарауда метеор ізі физикасының кейбір мәселелері қарастырылған. Оның ішінде бірінші параграфта атмосфераның құрамы және құрылысына жалпы түсініктеме берілген.

Екінші параграфта метеор ізінің пайда болу физикасы қарастырылған. Мұнда метеор ізінің пайда болуы, осы іздердің типтері және олардың ерекшеліктері қамтылған. Метеор ізін радиолокатор арқылы бақылау іздің бұзылуы кезінде орындалады. Осы стадия кезінде жүретін процестерді зерттеу, метеор ізі өмір сүру уақыты кезіндегі физикалық процестерді түсіндіруде ерекше орын алып, радиобақылау нәтижесіне дұрыс түсініктеме беруге көмектеседі. Метеорлық іздер негізгі үш типке бөлінеді: қаныққан, аралық және қанықпаған. Егер αқанықпаған деп атайды.

Егер α>2,4*10¹² эл/см болса, іздің ішінде электрондық концентрация кейбір критикалық мәннен асып түсетін аймақ болады және радиотолқын осы аймақ шекарасынан шағылады. Мұндай іздер қаныққан деп аталады. α~10¹² эл/см болатын іздер аралық типті деп аталады.

Метеор ізінің бұзылуы және бастапқы радиусының қалыптасуы үшінші параграфта қарастырылған. Мұнда іздің бұзылуына әсер ететін құбылыстар механизмі және метеор ізінің бастапқы радиусының шамасы талданған. Іздің бұзылуы диффузия, рекомбинация және қосылысу құбылыстарымен байланысты. Метеорлық іздің бұзылуындағы ең маңызды фактор электрондардың көлемдік тығыздығының сызықтық тығыздығына әсер етпестен азайтатын амбиполярлық диффузия болып табылады. Рекомбинация және жабысу эффектілері өте ұзақ өмір сүретін метеорлар үшін біліне бастайды және метеор іздерінің бұзылуының басты себебі сәйкесінше диффузия болып табылады.

Іздің бастапқы радиусы метеорлық дененің жану биіктігіндегі ауа молекулаларының еркін жүрісінің ұзындығындай, яғни бірнеше сантиметр болады. Метеорлық іздің бастапқы радиусы қысқа уақыт ішінде шамамен ˜ секундқа жетеді.

Төртінші параграфта метеор ізінің бұзылуына рекомбинация және қосылысу процестерінің әсері қарастырылған. Электрондар мен иондардың әртүрлі рекомбинация мезанизміне анализ жасау негізінде, сонымен бірге нейтраль молекулалар мен иондарға электрондардың жабысуы арқылы плазмалық метеорлық іздің бұзылуында үшінші бөлшек ролін электрон атқаратын үш бөлшекті рекомбинация процесі, ал метеорлық иондалған іздің ыдырауында электрондардың метеорлық дененің нейтраль бөлшектеріне қосылысуы ерекше айтарлықтай роль атқарады.

Бесінші параграфта плазмалық біртексіздіктің ыдырау процесі талданды. Біртексіздік үлкен болған жағдайда, фондық плазма концентрация шамасы квазинейтральдықты ұстап тұруға жеткіліксіз болып, қысқаша тұйықталу механизмі эффективті болмай, плазмаға инжекцияланған бөлшектер бірге қозғалады. Сонда анизотропты ортада амбиполярлық диффузияның ролі артады. Сонымен қарастырылған жоғарыдағы жағдайларды талдай отырып, магнит өрісінде амбиполярлық диффузия процесі, келесі төмендегі критерия орындалғанда орын алады:

(1.70)

Егер h≤1 болса, онда «қысқаша тұйықталу» механизмі әсер етеді. Мұндағы: α – іздің бірлік ұзындығына сәйкес келетін электрондар саны , - фондық концентрация, t – диффузия уақыты, - магнит өрісі бағытына перпендикуляр бағыттағы иондар диффузия коэффициенті.

Қарастырылып талданған материалдар негізінде 92 км биіктіктен бастап, Жер магнит өрісінің метеор ізіндегі зарядталған бөлшектерге әсерін ескеру қажеттілігі көрсетілген. 92 км биіктіктен бастап, метеор ізіндегі зарядталған бөлшектерге Жердің магнит өрісінің әсері күшті. Сондықтан диффузия процесі магнит өрісінің әсерінен анизотропты сипаттамаға ие болады.

Алтыншы параграфта геомагниттік өрісті ескергендегі метеор ізінен радиотолқын шағылуын тәжірибелік зерттеу қарастырылды. Метеор ізінің ыдырауына геомагниттік эффект шынында әсер етеді. Ол әртүрлі авторлармен әртүрлі формада бақыланған. Бірақ бұл бақылаулар қорытындысы бірдей мағыналы емес, тіпті қарама – қарсы. Сондықтан осы эффектіні зерттеуге айрықша көңіл бөлу үлкен қызығушылықты пайда етеді.

Геомагниттік өріс әсерінен иондалған метеор ізінің көлденең қимасының пішіні дөңгелек емес эллипсоидтық формаға ие болады. Бұл жағдайды бақылау кезінде ескеру қажет.

Екінші тарау метеор ізінің пайда болу және бұзылу процестеріне арналған. Бұл тараудың бірінші параграфында серпімді және серпімсіз соқтығысу әсерінен метеор ізіндегі электрондардың суынуы қарастырылған. Мұнда метеор ізіндегі плазмадағы электрондық компоненттердің өте тез суынуын қамтамасыз ететін құбылыстарға талдау жасалып, осы құбылыстар түлері анықталған. Алдымен газ молекулалары мен электрондардың серпімді соқтығысуының әсері қарастырылған. Жасалынған талдау негізінде электрондардың нейтраль молекулалармен де, иондармен де серпімді соқтығысуы электрондардың суынуының бақыланатын жылдамдығын қамтамасыз ете алмайтыны көрсетіліп, электрондық компонентттің суынуына басқа процестер әсері болуы мүмкіндігі көрсетілді. Осындай мехенизмдердің бірі электрондардың газ молекулаларымен серпімсіз соқтығысуы. Серпімсіз соқтығысуда h

Электрондардың диффузиялық суынуы, оның іздің бастапқы радиусының пайда болуына әсері екінші параграфта талданған. Серпімсіз соқтығысулар механизмі арқылы тербелмелі-айналмалы деңгейді қоздыру метеор ізіндегі электрондардың тез салқындауына жауапты бірден-бір механизм емес. Басқа, онымен параллель әсер етуші механизм электрондардың амбиполярлық диффузиялық суынуы болуы мүмкін. Амбиполярлық диффузия процесінде электрондар иондар жылдамдығын арттырып тездетіп , электрондар жылдамдығын баяулататын кеңістіктік зарядтың электр өрісін құра отырып алға «озып кетеді». Электрон ізінен ұмтыла отырып, иондар бағытталған серпімді қозғалыс энергиясына ие болады, бірақ газ молекулаларымен соқтығысу кезінде олар энергияны тез жоғалтады. Шындығында, серпімді соқтығысуда ионның аккомодация коэффициенті 0,5 шамасында болады, ал қайта зарядтау кезінде бірге тең.

Талдаулар нәтижесі электрондарды диффузиялық суынуға әкелетін газ молекулаларымен электрондардың серпімсіз соқтығысуын ескеру жолымен электрондардың суыну уақыты және амбиполярлық диффузияның изотермиялық коэффициенті жеткілікті аз екенін көрсетті.

Үшінші параграфта метеор ізінің бұзылуындағы диффузия, рекомбинация және жабысу процестерінің біріккен әсері қарастырылған. Бұл механизмдер ролін жеке қарастыру ізде болатын нақты физикалық процестердің толық бейнесін бермейді. Өйткені бұл процестер плазмалық іздің бұзылуына бір уақытта және өзара байланысты әсер етеді. Метеор ізінің ыдырауына диффузия, рекомбинация және қосылысу процестерінің біріккен әсерінің келтірілген есебі ең алдымен өмір сүру ұзақтығы үлкен, тығыздығы жеткілікті жоғары іздерге қатысты.

Бұл тараудың төртінші параграфында метеорлық радиожаңғырықтардың ұзақтық бойынша таралуына деионизация процесінің әсері талданған. Метеорлық радиожаңғырықтардың ұзақтығы бойынша таралуына деионизация процесінің әсерін бағалау үшін радиожаңғырықтардың тұрақты метеор іздерінен ұзақтық бойынша таралуының эксперименттік қисығы қарастырылды. Радиожаңғырықтың максимал ұзақтығына арналған эксперименттік мәліметтерге сәйкесті метеор жылдамдығы мен шамасына тәуелділігі аз тиімді биіктік h=93-95 км.

Үшінші тарауда метеор ізінің бұзылуына геомагниттік өрістің әсері қарастырылған. Бұл тараудың бірінші параграфында электрондардың вакуумдағы біртекті электр және магнит өрісінде қозғалысы талданды. Метеор ізі пайда болатын 90-120 км биіктік жоғары дәрежеде сиреген орта болып табылады. Сондықтан бұл жердегі жүретін процесті жан-жақты түсіну үшін вакуумдағы электрондар ағынының қозғалысына электр және магнит өрісінің әсерін қарастыру дұрыс түсініктеме береді.

Екінші параграфта геомагниттік өрістегі метеорлық плазманың сипаттамасы қарастырылған. Метеор ізінің бұзылуын анықтайтын негізгі фактор болып фондық плазмада диффузия болып табылады. Магнит өрісі әсерінен геомагниттік өріс күш сызығына параллель бағытта электрондар диффузия жылдамдығы, иондар жылдамдығымен салыстырғанда үлкен. Олардың арасында заряд бөлінуі нәтижесінде электр өрісі пайда болады. Бұл өріс электрондар диффузиясын тежеп, иондар диффузиясын үдетіп, толығымен алғанда ізде зарядтық нейтральдықты пайта етеді. Осы жағдай зарядталған бөлшектер диффузия түрін өзгертеді де иондар қорытынды ағыны электрондар ағынына тең болады. Биіктік 92 км артық болғанда магнит өрісі күш сызықтары бағытындағы метеор ізіндегі амбиполярлық диффузия шамасы оған көлденең бағыттан артық болады да ол метеор ізінің өмір сүруі мен формасына әсер етеді. Жиілігі 501 МГц болатын радилакатормен метеор ізіне бақылау жүргізгенде, Жердің магнит өрісі күш сызығымен бағыттас метеор ізінен сигнал қабылдау ұзақтығы айтарлықтай болатыны анықталды

Геомагниттік өрістегі метеор ізіндегі плазма диффузиясының сипаттамасына Кулондық соқтығысудың әсері үшінші параграфта қарастырылған. Метеор ізіндегі геомагниттік эффектіні төмендетуге әкелетін себептердің бірі оң зарядты иондардан электрондардың кулондық шағылуы. Сондықтан амбиполярлық диффузия коэффициентін анықтау кезінде зарядталған бөлшектердің нейтраль молекулалармен жұптап соқтығысуымен қатар зарядталған бөлшектер арасындағы өзара әсермен шартталған соқтығысу – кулондық соқтығысу маңызды роль атқарады. Кулондық соқтығысу кезінде өзара әсерлесуші бөлшектердің кинетикалық энергияларының қосындысы тұрақты болып қалады және өзара әсерлесуші бөлшектер арасында кинетикалық энергияның тек қана қайта таралуы жүреді. Зарядталған бөлшектердің кулондық өзара әсерлесуі серпімді соқтығысулар қатарына жатады..

Төртінші параграф геомагниттік өрісте иондалған метеор ізінің көлденең қимасында зарядтар концентрациясының таралуын қамтиды. Магнит өрісі жоқ кездегі электрондар концентрациясының радиалдық таралуы гауустық болып қалады және концентрациясы оське қарағанда е есе аз болатын орташа радиус қана өзгереді.

ҚОРЫТЫНДЫ

Зерттеуді қажет ететін маңызды проблемалардың бірі Жердің жоғары атмосфера қабатында метеорлық бөлшектің атмосфера бөлшектерімен әсерлесуі нәтижесінде иондалған ортаның пайда болуы және ол ортада жүретін әртүрлі физикалық процестердің ішінде қайсысының иондалған іздің бұзылуында, одан радиотолқын шағылуда ерекше орын алатынын анықтау. Жердің атмосфера қабатында метеор ізіндегі пайда болған иондалған ортаны зерттеу астрономия, химия, математика, геофизика және космостық зерттеу салаларының шекаралық облысы болып табылып маңызды фундаментальды және қолданбалы ғылыми, практикалық есептерді шешудің негізі болып табылады.

Зерттеу барысында келесі негізгі нәтижелер алынды:

1. Метеор ізіндегі электрондардың диффузиялық суынуының қоршаған ортамен жылулық тепе – теңдікке келуіне әсері (метеор ізінің бастапқы радиусының пайда болуы).

Пайда болған метеор ізіндегі иондалған ортадағы электрондар температурасының, қоршаған ауа температурасымен теңесу уақыты қарастырылып, изотермиялық диффузия коэффинциенті өте аз бірнеше ондаған миллисекундта анықталып, бұл коэффициент шамасы тәжірибелік мәліметтерді өңдеуде тұрақты шама деп есептеледі.

Бұл амбиполярлық диффузия коэффициентінің ионданған метеор ізі өмір сүруінің бүкіл уақытында тұрақты өзгермейді деп есептеуге негіз болып саналады.

Иондалған метеор ізінің бұзылуын зерттеу барысында, бұзылуға жауаптыэлементар процестер: диффузия, рекомбинация, электрондардағы жабысу процестерінің бірлесіп бір уақыттағы әсері қарастырылған. Алынған негізгі байланыстар арқылы деионизациялық параметрлерді анықтау әдісі ұсынылды (рекомбинация және қосылысу).

Қаныққан ионданған метеор ізінен алынатын радиосигнал жаңғырығынаәртүрлі деионизациялық процестердің әсеріне баға берілген. Радиожаңғырықтың уақытқа байланысты интегралдық таралуының ерекшеліктері соққы рекомбинация процесі әсеріне байланыссыз, ал метеор ізіндегі метеорлық денеге электрондар жабысу құбылысымен байланысты болады. Иондалған метеор ізінің бұзылуында диссоциативті рекомбинация айтарлықтай рольге ие болмайды.

Жоғары тығыздықта иондалған ізде Кулондық соқтығысу эффектісі геомагниттік өріс әсерін әлсіретеді. Диффузия процесінде кулондық соқтығысудың әсерінен, электрондар тығыздығының реал таралуы пайда болуы мүмкін, бұл жоғарғы дәрежелі гаустың таралуға жуықтауға әкеледі.

Геомагниттік өрістің амбиполярлық диффузия процесіне әсерінің критериясы қарастырылған. Реал жағдайда, қоршаған ауа айтарлықтай жоғары дәрежеде иондалмағанда қанықпаған метеор ізінің диффузиясы да амбиполярлық мінездемеге ие болады.

Бұл зерттеу барысында төменгі Е қабатта пайда болатын, метеор ізіндегі құбылысқа ионосфера күйінің байланысы туралы мәселе қойылған.

Алынған нәтижелер бізге:

а) Осы уақытқа дейін пайдаланып келген метеор ізінде 90 – 100 км биіктікте пайда болған иондалған ортаны зерттеу әдістемесі бойынша атмосфера параметрі мен күйін анықтауда бірқатар түзетулер енгізу.

б) Метеор ізінің бастапқы радиусымен көлденең қимасының формасы, оның геомагниттік өріс әсерімен байланысы, қиманың кіші және үлкен радиустары бойынша радиосигнал бағытталғандағы радиожаңғырық ұзақтығы зерттелген.

Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған еңбектер тізімі:

1. Ионосфераның метеор ізіндегі физикалық процеске әсері. “Шоқан тағылымы-15” халықаралық ғылыми-практикалық конференция. Көкшетау - 2011, 3-5 б.

2. Жоғары атмосфера қабатында және разрядтық түтікшедегі иондалған

ортадағы процестің бұзылу ұқсастығы. Қызылорда облыстық білім беру қызметкерлерінің біліктілігін арттыру және қайта даярлау институтының хабаршысы. №3(29) – 4(30) 2011 жыл. 7-10б.

3. Жоғары атмосферада иондалған ортаның пайда болу және бұзылу физикасы. “Қазақстан қоғамының даму тенденциялары: әлеуметтік-саяси , инновациялық аспектілері”. Ғылыми-тәжірибелік конференция, Қызылорда – 2011, 474-478 б.

РЕЗЮМЕ

Дильмаханова Ментай Мирзабековна

Реферат диссертации на соискание магистерской степени по специальности 6М011000-Физика

Исследование физических процессов ионизированной среды, который образуется от метеорных частиц в верхнем слое атмосфере Земли.

Актуальность исследования: Работы, направленные на исследование космическое пространство, включают в себя глубокий и всесторонний анализ процессов, происходящих вблизи Земного шара, а также в солнечной системе. Одним из таких проблем является исследование физических процессов ионизированной среды на верхней атмосфере Земли высотой 90-110 км, где происходит метеорное явление. Явление, образующее метеорное тело с проникновением в земную атмосферу, вызывает значительно большой интерес. В таком случае, метеоры являются основным инструментом , дающим возможность исследовать параметры и свойства верхней атмосферы. При решении вопросов в отношении метеорной астрономии и физики атмосферы возникает необходимость знания вероятности ионизирования метеорного следа и эффективного сечения метеорного атома в атмосфере. Если будет известно диффузное сечение в интервале метеорной скорости, то можно оценить первоначальный радиус следа, а также скорость нарушения следа.

Исследование метеорного явления способствует дать прямой ответ столь важным физическим и радиофизическим вопросам. Исследование физических процессов при появлении и нарушении ионизированного метеорного следа является основой исследования процесса природного явления верхней атмосферы.

Цель исследования: Методы исследования процессов ионизированного метеорного следа разносторонние. В этих целях используются методы исследования, выполняемые посредством научно-исследовательского оборудования, установленного на космических летательных аппаратах и с помощью наземных установок.

Цель работы заключается в проведении анализа физических процессов, имеющих особое место при появлении и нарушении ионизированной среды, согласно которой истолкуются сведения, полученные посредством радиолокационного контроля.

В работе рассматриваются вопросы, такие как: движение деионизированных процессов по среде ионизированного метеорного следа, процесс охлаждения электронов , воздействие геомагнитного поля на нарушение ионизированной среды и особенности отражения радиоволн от ионизированной среды.

Задачи исследования:

- определение степени разных дегеонизационных процессов в ионизированной среде, возникшей по метеорному следу, на основании теоритических исследований и практических данных.

- теоритический анализ процессов плазмы в неизотермическом метеорном следе, оценка явления, способствующего быстрому охлаждению электронов, определение возникновения метеорного следа и описывающего его первоначального радиуса, разъяснение значения изотермического амбиполярного коэффициента.

- рассмотреть α плотность линейного электрона, коэффициент диффузии, разъясняющий перемещение и разные элементарные процессы , которые являются основным описанием ионизированно-электронной и ионизированной среды, способствующей проведению анализа по явлению метеорной ионизации.

- рассмотреть воздействие магнитного поля Земли на радиоволну, отраженную от метеорного следа.

Объект исследования: ионизированная среда, образующаяся из метеорных частиц на верхней атмосфере Земли. В качестве информационной базы в ходе выполнения работы использовались труды ученых, изучавших физику появления и нарушения метеора, пресс-материалы и материалы широкомасштабной сети.

Научное новшество исследовательской работы:

- в работе рассмотрены компонентное охлаждение электронов ионизированной среды в соответствии с разными процессами столкновения в разной высоте.

- исследование ионизированной среды путем амбиполярного диффузного охлаждения, в связи с которым появляется ионизированная среда в результате процессов кулонного, упругого – неупругого столкновения.

Практическая значимость исследовательской работы:

Определение происходящих в земной атмосфере физических процессов путем исследования физических процессов в атмосфере и физических явлений ионизированной среды.

Магистрская работа состоит из введения, трех разделов, заключения и списка использованных литератур.

SUMMARY

Report of dissertation about obtaining the master’s degree in a specialty

6M011000-Physics

Study physical processes in ionized meteoroid particles formed in the upper layer of the Earth

The relevance of the study: Work to study outer space include in-depth and comprehensive analysis of the processes occurring in the vicinity of the globe, as well as in the solar system. One such issue is the study of physical processes in the upper atmosphere ionized environment Land height 90-110 km, where the meteornoe phenomenon. Phenomenon, constituting a meteornoe body with penetration into the Earth's atmosphere causes much of great interest. In such a case, the meteors are the main instrument for providing the opportunity to examine the parameters and properties of the upper atmosphere. In dealing with issues on Meteor astronomy and atmospheric physics, there is a need for knowledge of probability ionizirovaniâ Meteor trail and effective cross section of a Meteor of the atom in the atmosphere. If you know diffuse plane between Meteor speed, you can evaluate the initial radius of the track and speed violations.

Study of a Meteor phenomenon contributes to give a straight answer so important physical and radiofizičeskim issues. Study physical processes when ionized Meteor trail and is the Foundation for the study of the natural phenomenon of the upper atmosphere.

The purpose of the study : methods of research processes ionized Meteor trail versatile. To this end, research methods used by research equipment installed on aircraft space and ground-based facilities.

The purpose of is to provide an analysis of the physical processes that have a special place at breaching and ionized environment whereby istolkuûtsâ information retrieved through the radar control.

The paper deals with issues such as: the deionizirovannyh processes on the environment, ionized Meteor trail, electron cooling process , the impact of geomagnetic field on the infringement of ionized environment and characteristics reflect radio waves by ionized environment.

Objectives of research:

determination of the degree of different degeonizacionnyh processes in ionized Meteor trail, created by, based on teoritičeskih research and empirical evidence.

analysis of plasma processes in teoria neizotermičeskom shower track, score, contributing to the rapid cooling of electrons, the definition of a Meteor trail and describes his initial RADIUS, an explanation of the values of the insulated ambipolârnogo factor.

consider the linear density α of electron diffusion coefficient, explaining the move and different basic processes, which are the main description of the ionizirovanno-e and ionized environment conducive to analysis on phenomenon of Meteor ionisation.

consider the effect of the Earth's magnetic field to markets reflected from Meteor trail.

Research object: ionized environment, formed from meteoric particles in the upper atmosphere of the Earth. As a resource base during the performance were works of scientists who have studied the physics of emergence and violations of the Meteor, press materials and extensive network..

The scientific novelty of the research work :

in the examined component cooling of electrons in ionized environment under different processes collisions in different heights.

study on ambipolârnogo of diffuse ionized environment through cooling, which appears ionized environment as a result of processes kulonnogo, neuprugogo-elastic collision.

Practical significance of the research work: Definition of physical processes in the Earth's atmosphere through the study of physical processes in the atmosphere and physical phenomena in ionized environment.

Magister work consists of an introduction, three chapters, conclusions and the list of used literature.

100>
rss