Файл: Христиансен, Г. Б.pdf

годаря возможности его точного расчета, а также отсутствию рез­ кой угловой направленности, что важно при исследовании априори неизвестных механизмов радиоизлучения.

Диаграмма направленности полуволнового вибратора. Одной из основных характеристик полуволнового вибратора является его диаграмма направленности, т. е.

зависимость электрического поля волны от направления. Необхо­ димо различать диаграммы на­ правленности излучения и прие­ ма. В случае полуволнового виб­ ратора (рис. 18) излучение

тору k, а абсолютное значение электрического поля — пропорцио-

—*

нально косинусу угла между k и осью вибратора. Это связано с тем, что колебание зарядов в вибраторе происходит вдоль его оси и вдоль оси возникает электрическое поле излучения, проекции которого по разным направлениям и определяют картину диаграм­ мы направленности.

Для вибратора, расположенного достаточно близко к земле, на расстояниях п^Х, существенно учитывать влияние самой земли на диаграмму направленности. Определяющую роль здесь играет ди­ электрическая постоянная и проводимость почвы. Эти величины значительно меняются в зависимости от погоды. Поэтому для ста­ билизации диаграммы направленности применяется [78] проводя­ щий экран, практически — металлическая сетка, которая покры­

относительно плоскости земли источника излучения — также полу­ волнового вибратора.

Таким образом, диаграмма направленности полуволнового виб­

63

чаться от диаграммы направленности излучения, если принимае­

Для механизма черенковского излучения избыточного заряда поляризация иная: в первом приближении она соответствует поля­ ризации обычного черенковского излучения, т. е. вектор Е перпен­ дикулярен образующей черенковского конуса, или, поскольку че-

64

получается не линейной, а радиальной, зависящей от положения антенны относительно оси ш. а. л. в плоскости, перпендикуляр­ ной оси.

Очевидно, что случай геомагнитной и черепковской поляриза­ ции отличаются тем, что в первом случае для всех антенн, реги­ стрирующих радиоизлучение индивидуального ливня, значения cosg будут одинаковыми (конечно, при условии одинаковой ориентации осей вибраторов), во втором случае — изменяться от одной антен­ ны к другой.

Методы и результаты количественного исследования характери­ стик радиоизлучения. Можно показать (см. [79]), что напряжен­ ность электрического поля Ev, соответствующая фурье-компоненте радиоимпульса, дается выражением

где Av — полоса пропускания, Я — длина волны, соответствующая

ня при использовании одного детектора радиоизлучения для зара­ нее неизвестной модели поляризации превращается в неразреши­ мую задачу.

Но даже если известна поляризация, возникают дополнитель­ ные осложнения при желании получить хотя бы усредненные дан­

детекторов радиоизлучения3 4 позволяет в принципе снять отмечен­ ные трудности и получить результаты для индивидуальных ливней.

Если часть полуволновых вибраторов разместить парами так, чтобы в паре оси вибраторов были под некоторым углом друг к другу (например, один вибратор с осью в направлении Восток — Запад, другой — Север — Юг), то с помощью такой пары можно проверять справедливость той или иной модели поляризации для данного ливня на данном расстоянии г от его оси. Действительно, если оба вибратора находятся в одном месте, то два значения Ev, получаемые по показаниям различных вибраторов, должны быть

Например, в установке МГУ используется десять полуволновых вибраторов на частоте 30 Мгц и восемь на частоте 58 Мгц.

одинаковы при правильном выборе механизма поляризации, т. е, должно выполняться соотношение

В установке желательно иметь несколько пар вибраторов на раз­ ных расстояниях от оси.

С другой стороны, безотносительно к тому, удалось ли устано­ вить поляризацию или нет, большое число антенн позволяет по-

J53

ляризации радиоизлучения (например, для геомагнитных и гео­ электрических моделей). Если на одинаковом расстоянии г от оси ливня оказываются вибраторы, настроенные на разные v, то мож­

Наконец, можно исследовать зависимость этих общих характе­ ристик от Nn и от других параметров, например возраста ливня (5 или N»/Ne).

На рис. 20, 21 схематически показаны экспериментальные функ­ ции Его (г) и E5s/E30(r), полученные на установке МГУ [80] при

66

в среднем остается постоянным вплоть до г ^150+200 м и далее падает.

На рис. 22 приведены данные [81] о поляризации излучения. По оси ординат отложено число событий, для которых отношение

амплитуд импульсов в антеннах «С—Ю» и «3—В» согласуются с тем или иным теоретическим механизмом в пределах одной, двух и т. д. среднеквадратичных ошибок. По оси абсцисс отложена величина ошибки. Гистограмма-/ — для геомагнитного механизма; гистограмма-^? — для механизма отрицательного зарядового из­ бытка. Приблизительно в 10% случаев наблюдаются события, в которых поляризация не соответствует ни одному из рассмотрен­ ных выше механизмов.