게시 및 게시 날짜 : 2024/03/14

인간에게 보이지 않는 로투스 바카라의 첫 번째 이미지


Tohoku University, Electro-Communications 대학 및 Nishiyama Naonobu가 이끄는 국립 선진 산업 과학 기술 연구소 및 Ogawa Yasunobu 교수와 같은 연구 그룹은 Svalbard Islands에서 장거리 BIN에서 세계 최초의 전망을 성공적으로 포착하여 1 년 동안 세계 최초의 관찰을 성공적으로 포착하여 1 년 동안 세계 최초의 관찰을 성공적으로 포착했습니다 µm 이 결과는 하늘이 밝거나 낮에 밝은 여름철과 같이 지상에서 관찰하기 어려운 "Sunset Auroras"를 이미징하는 기술이며, 다양한 Auroras의 창조 메커니즘의 설명에 기여할 것으로 예상됩니다
요약 다이어그램

연구 배경

로투스 바카라의 이전 광학 관찰은 인간의 눈이 인식 할 수있는 녹색, 빨간색 및 파란색과 같은 가시광이라고 불리는 파장을 사용하여 진화했습니다 과거에는 단일 관찰 지점에서 획득 한 이미지 데이터의 주류 분석은 주류 였지만 2000 년 이래로 지구상의 광학 관찰이 다수가되어 북미와 북유럽에서 네트워크가되어 지리적으로 인접한 이미지 데이터를 함께 묶어 글로벌 Aurora Phenomena (Longitude Width : ~ 100 °)를 분석 할 수있게되었습니다 그러나 지구 광학 관찰 네트워크는 로투스 바카라 외관 영역 "지리적으로"포괄적이지만, 밤이 떨어지고 관찰 지점이 일광에 다가 갈 때 하늘이 너무 밝아서 희미한 빛나는 빛인 로투스 바카라를 감지하기가 어렵다는 문제가 있습니다 솔루션 중 하나는 단파 적외선 영역 (10 µm -16 µm)에서 로투스 바카라 관측치 일 것으로 예상되며, 이는 가시 광선보다 파장이 더 길다 1970 년대와 1980 년대의 연구에 따르면 햇빛은 가시 빛보다 지상에 도달 할 가능성이 적고 (그림 1), 로투스 바카라 자체는 가시 광선 이상의 밝은 로투스 바카라를 가지고 있음이 밝혀졌습니다 그러나 1990 년대 이래로이 파장 밴드를 사용하는 로투스 바카라에 대한 연구는 거의 수행되지 않았으며, 단파 적외선 지역을 사용한 로투스 바카라 관찰의 기술 혁신과 시연이 기다리고 있습니다

그림 1

그림 1 태양이 바로 위를 올려다 보면 태양이 수평선 위로 5 ° 위에있을 때 각 파장에 대한 하늘의 밝기를 계산 한 결과 자주색, 녹색 및 빨간색의 수직 점선은 일반적인 로투스 바카라 파장 (색상)을 나타냅니다 이 연구에서, Aurora는 수직 점선 검은 선으로 표시된 단락 적외선에서 1100 nm (= 11 μm)에서 처음으로 관찰되었습니다 태양의 밝기는 자주색, 녹색 또는 빨간색에 비해 1/3 미만이라는 것을 알 수 있습니다

연구 컨텐츠

연구 그룹은 단락 적외선 영역의 빛에 민감합니다Ingaas Detector참고 1로투스 바카라 관찰을 위해 도입되었으며 광학 시스템은 감시 카메라를 위해 렌즈를 사용하여 비교적 저렴하면서도 고성능분광계참고 2카메라가 개발되었습니다 (그림 2)

그림 2

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이 관찰 기기는 스발 바르의 장기 빈으로 설치되었으며, 11 µm (2023 년 1 월 21 일에 현지 시간 약 7:45)의 파장에서 빛나는 Auroras의 세계 최초의 성공적인 이미징 및 분광 관찰은 30 초 미만 (그림 3)의 높은 시간에 측정 기능을 보여줍니다 또한 큰 레이더입니다유럽의 일관성 산란 SVALBARD RADAR(ESR, 그림 4)참고 3중앙 고도가 100km -120km 인 것으로 밝혀졌으며, 우주에서 내림차순이 상대적으로 높은 에너지가있는 전자 가이 방출에 직접 기여 함을 보여줍니다

그림 3

그림 3 (왼쪽) 분광계에 의해 얻은 파장 11 μm의 Aurora 방출 스펙트럼 대기 광로 알려진 비 유적 광고 성분보다 약 10 배 더 밝다는 것을 알 수 있습니다 (오른쪽) 카메라에서 동시에 얻은 파장 11 μm 인 로투스 바카라의 이미지 로투스 바카라의 로투스 바카라 곡선 스트립은 알파벳의 Z

그림 4

그림 4 전망대에서 본 ESR의 두 개의 포물선 안테나 왼쪽은 지름 32m이고 오른쪽은 직경이 42m 이며이 연구에서는 42m 안테나가있는 관찰 데이터가 사용되었습니다

미래 전망

Ingaas Detectors는 식품, 반도체, 역사적 예술 제품 등입니다비파괴 테스트참고 4수요가 높았으며 최근 몇 년 동안 성능이 크게 크게 향상되었습니다 현재 Aurora 관측은 주로 가시 광선으로 만들어 지지만 Ingaas 탐지기의 기술 발전을 고려할 때 하늘과 같은 단파 적외선 지역은 가시 빛보다 어둡고 구름의 영향을받지 않으므로 향후 더 중요해질 것입니다 이 연구에서 입증 된 최초의 기술은 지상에서 관찰하기 어려운 "햇빛 로투스 바카라"를 영상화하고 다양한 로투스 바카라의 창조 메커니즘의 설명에 기여할 것으로 예상되는 기술입니다 이번에는 야간 이미징을보고했지만 태양열 활동이 현재 오랜 기간 동안 증가하고 있으며 햇빛 기간 동안 강한 로투스 바카라 현상이 나타나기 때문에 현재 장비가 햇빛 아래 로투스 바카라를 관찰 할 수있는 기회가있을 것으로 생각됩니다 또한 미국 연구 그룹은 미국의 McMurdo Antarctic Base에서 50km 떨어진 큰 풍선에 장착 된 Ingaas 카메라를 사용하여 햇빛 아래 로투스 바카라를 포착하는 임무를 준비하고 있습니다 대형 풍선 및 과학 위성과 같은 플랫폼에 적용함으로써 지구의 대기와 로투스 바카라뿐만 아니라 태양계 행성과 지구 대기 및 로투스 바카라에 대한 대기 관찰에 큰 기여를 할 것으로 예상됩니다

 

게시 된 논문

게시 된 잡지 :지구, 행성 및 공간
제목 : N2+Meinel (0,0) 11 μm의 밴드가 일관성이있는 산란 레이더
저자 : Nishiyama Naonori (National Polar Research Institute, Advanced Research Promotion 조교수)
Kagaya Masato (Tohoku University, 과학 대학원 조교수)
Furudate Chiriki (2 학년 석사 과정, 전기 공동체 대학교 정보 과학 및 공학 대학원)
Iwasa Yuki (연구원, 물리 측정 표준 연구 부서, 국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소)
Ogawa Yasunobu (National Polar Research Institute, National Institute of Polar Research)
Tsuda Takuo (전기 공동체 대학교 정보 과학 및 공학 대학원 부교수)
Peter Dalin (스웨덴 천체 물리학 연구소 연구원)
Tsuchiya Fumiki (Thuchiya Fumiki (Tohoku University, 과학 대학원)
Nozawa Satonori (Nagoya University의 우주 및 지구 환경 연구소 교수)
Fred Sigernes (Svalbard의 대학 센터 교수)
URL :https : //earth-planets-pacespringeropencom/articles/101186/s40623-024-01969-x
doi : 101186/s40623-024-01969-x
종이 출판 날짜 : 2024 년 2 월 15 일
 
 

연구 지원

이 연구는 JSPS Research Fund (Young Research A : JP17H04857, Basic Research B : JP20H01955, JP20H01962, JP21H01144), Shimazu Science and Technology Promotion Foundation (기술 개발)의 보조금으로 수행되었습니다


Note

참고 1 : Ingaas Detector
인듐 (in), 갈륨 (GA) 및 비소 (AS)로 만든 화합물 반도체 일반 카메라 등에 사용되는 실리콘 (SI)으로 만든 반도체는 가시 광선을 효율적으로 흡수하지만 더 긴 파장 광 (보통 09 µm -16 µm)을 흡수하고 전기 신호를 생성합니다 이를 통해 Ingaas 검출기로 유입되는 단락 적외선 조명의 양은 전기 신호의 크기로 얻을 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
참고 2 : 분광계
파장에 의해 다양한 파장을 함유하는 빛을 분리하는 것은 "분광법"이라고하며, 프리즘을 통해 햇빛을 통과함으로써 보라색에서 빨간색으로 무지개가 분광기 유형입니다 분광계는 다양한 파장의 구성 요소를 갖는 분광 광선 및 파장 범위에서 검출기로 측정하기 위해 빛을 수신함으로써 각각의 미세 파장의 강도 (스펙트럼)을 측정하는 장치이다 이 연구에서 개발 된 분광기는 슬릿, 변속기 회절 격자, 광학 필터 및 Ingaas 검출기로 구성됩니다[참조로 돌아 가기]
참고 3 : 유럽의 일관성 산란 스발 바드 레이더
SValbard Islands (78 ° N, 16 ° E, 16 ° E)에 설치된 2 개의 42m 직경의 포물선 안테나를 작동하는 큰 대기 레이더 일본, 노르웨이, 스웨덴, 핀란드, 영국 및 중국의 6 개국으로 구성된 Eiscat Science Association이 운영합니다 하늘을 향해 강력한 무선 파도를 발사하고 대기에 흩어져 있고 반환 된 약한 무선 파도를 감지함으로써, 로투스 바카라가 발생할 때 밀도를 증가시키는 세부 전자를 관찰 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
참고 4 : 비파괴 테스트
제품 표면 및 내부의 손상 및 악화를 조사하는 검사 기술, 물체 또는 포장을 검사하지 않고 불순물 및 외국 물질 오염 단파 적외선은 재료를 통해 쉽게 전달되며 밀봉 된 용기의 식품 검사 및 반도체 장치 내부의 품질 평가에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]


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