Способ определения напряженности электрического поля атмосферы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 6 01 К 1/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О стный способ не позволяет равление электрического в исследуемой области. тения - расширение функ-. ажностей способа за счет ерения направления элекв исследуемой области. звестном способе опредеости электрического поляпосылки в исследуемую Однако изве определить нап поля атмосферыЦель изобре циональных возм обеспечения изм трического поляДля этого в и ления напряженн атмосферы путем ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Институт оптики атмосферы СО АНСССР, Сибирский физико-технический институт(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ АТМОСФЕРЫ путем посылки в исследуемуюобласть двух зондирующих лазерных лучей,частота одного из которых равна заданнойчастоте комбинационного перехода молеИзобретение относится к технике измерений атмосферных параметров и можетбыть использовано для измерений векторанапряженности электрического поля атмос-.феры.Известен способ определения напряженности электрического поля атмосферыпутем регистрации напряжения, наводимого электрическим полем в приемной системе, по величине которого судят онапряженности электрического поля атмос., феры,Известный способ не обеспечивает дистанционности измерений и не позволяетопределить направление электрическогополя,Наиболее близким к данному техническому решению является способ определения напряженности электрического поля.Ы 2, 1090114 А 1 кул исследуемой области, и регистрации сигнала комбинационного рассеяния света, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа эа счет обеспечения измерения направления электрического поля в исследуемой области, зондирующие лазерные лучи линейно поляриэуют, причем в первой посылке плоскости поляризации зондирующих лазерных лучей ориентируют взаимно парал "ельно, а во второй и третьей посылках плоскость поляризации каждого . из зондирующих лазерных лучей поочередно изменяют на ортогональную, и по сигналу комбинационного рассеяния света и направлению поляризации зондирующих лучей определяют вектор напряженности Б электрического поля атмосферы. атмосферы путем посылки в исследуемую область двух зондирующих лазерных лучей, частота одного из которых равна заданной частоте .комбинационного перехода молекул исследуемой области, и регистрации С) сигнала комбинационного рассеяния света, по величине которого судят о величине на- - а пряженности электрического поля атмосфе-: ф ры.область двух зондирующих лазерных лучей, частота одного из которых равна заданной частоте комбинационного перехода молекул исследуемой области, и регистрации сигнала комбинационного рассеяния света, зондирующие лазерные лучи линейно поляризуют, причем в первой посылке плоскости поляризации зондирующих лазерных лучей ориентируют взаимно параллельно; а ва второй и третьей посылках плоскость поляризации каждого из зондирующих лазерных лучей поочередно иэменлют на ортогональную, и по сигналу комбинационного рассеяния света и направленио поляризации зондирующих лучей определяют вектор напряженности электрического полл атмосфера,На Фиг.1приведено пространственное расположение векторов распро траения зондирующих лазерных лучей Ка и КЯ их поляризации Ь и Я , идправление вектора измеряемого постолнюга электрического поля о в первой посьлке; Й - эаданйая частота комбинационного перехода молекул исследуемой области; на фиг.2 и фиг,3 приведено п растра нс твен ное расположениевекторов Кв, В, Ь, Ю и 1 ово второй и третьей посылках, соответственно,Способ реализуется следующим образом.При смешении зондируощих лазерных линейно поляризованных излучений с частотами а и О в присутствии постолнного измеряемого электрического полл Го, в исследуемой. области образуется излучение с частотой а + Й Мощность излучения (а+ Ц зависит от мощностей зондирующих лазерных лучей 1(в ) и 1( , свойств среды исследуемой области атмосферы описываемой тензаром елинейной кубиче Ской восприимчивости увеличины па(з)стояннога электрлческого поля Е и ег направления о относительно поляриэаци зондирующих лучей в и Я При зондиро вании атмосферы с взаимно параллельна поляризацией зодируощих лучей, когд м. 4 оЬ = Я. = и, измеряемый сигнал будет опиосываться следующим выражением(а)+ й ) = К 1(в)1( й)/Р,РД 2 уК(б у,(вв 11)+(б(2 К)- (бЛв ) - 4 (бХ 1 вМ (бр(Ы - б( 6 у 1(вв) ) сгов а) гдесоза =(п 4).Во второй посылке поляризацию зондируащегалучаиэменлютндОО,т.е. Ь = В В5 этом случае измеряемый сигнал будет12 (в 1- Я) = к 1(в) г ( Я)/г.РВб (27 Й 1 ) - (буй -совВа+-9 -Угде саз у =(Ь 1 о)30 3 ал компоненты тенэора нелинейнойкубической восприимчивости у( ), и измеренные отношения 12/ 1, 4 /1 при допол нительном соотношении между углами 35С,р,в и ф видесоз а+соз 3+саз 2 у+2 соз 3 соз усоз2фнаходят углы а 3 и у определяющие награвление вектора постоянного электричес 0ского поля атмосферы в исследуемой обл асти По найден ным . значениям углов а 11 измеряемой мощности сигнала.в одной из посылок, например, 12(В+ Й) можноопределить величину модуля (Ео).Таким образом предлагаемый способпозволяет одновременно определить вектор напряженности электрического поля ать масферы.ври использовании в качествЕ зондирующих лучей йзлучения второй гармОникиимпульсного лазера на неодимовом стекле ( ю= 18797 см , 1 = 532 нм) и возбуждаемого им же излучения параметрического гене" рагара свега( Я - -2330 см, А =4290 нм),соответствующего частоте комбинационного перехода атмосферного молекулярного дзота, и мощности 1( в) и.(И) 1 МВт и 0,1 МИт соответственно, милнимальное измеримое постоянное электрическое поле в атмосфере имеет величину 1,6 10 В/см.Предлагаемый способ может быть использован для определения вектора постоЮ янного электрического поля наряду с атмосферой в любых, прозрачных для зондирующих лучей средах.1090114 ехред М.Моргентал, Корректор, Н,Бучок Редактор Е.Гиринска Подписноеиям и открмтиям при ГКНТ ССя наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. Заказ 4061 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, ж-зб, Раушс