velikost textu

Stereoscopic Observations of Solar Radio Emissions by the S/WavesInstrument onboard the STEREO Spacecraft

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Stereoscopic Observations of Solar Radio Emissions by the S/WavesInstrument onboard the STEREO Spacecraft
Název v češtině:
Stereoskopická pozorování slunečních radiových emisí přístrojem S/waves na družicích stereo
Název v angličtině:
Stereoscopic Observations of Solar Radio Emissions by the S/Waves Instrument onboard the STEREO Spacecraft
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Dr. Vratislav Krupař, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Ondřej Santolík, Dr.
Oponenti:
Samuel Krucker
Robert F. Wimmer-Schweingruber
Id práce:
59986
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Fyzika plazmatu a ionizovaných prostředí (4F2)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
18. 9. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
Sluneční rádiové emise, Goniopolarimetrie
Klíčová slova v angličtině:
Solar radio emissions, Goniopolarimetric inversion
Abstrakt:
Tato dizertacní práce je venována studiu slunecních rádiových emisí typu III pozorovaných prístrojem S/Waves na družicích projektu Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO). Tyto rádiové emise jsou generovány svazky horkých elektronu unikajících z koróny behem zvýšené slunecní aktivity. Tyto elektronové svazky excitují v meziplanetárním prostoru elektrostatické Langmuirovy vlny na lokální elektronové frekvenci fpe díky „bump-on-tail“ nestabilite. Langmuirovy vlny mohou být konvertovány na rádiové emise typu III na frekvenci fpe anebo 2fpe. Za pomoci metody singulárního rozkladu (SVD) jsme vyvinuli goniopolarimetrickou (GP) inverzi pro merení elektrického pole na obecne neortogonálních anténách. Tato inverze nám poskytuje jak smer vlnového vektoru tak polarizacní vlastnosti príchozí vlny. Rovnež jsme prozkoumali vliv velikostí rádiových zdroju (jež jsou typické pro rádiové emise typu III) na spektrální matice. Nalezli jsme empirický vztah mezi velikostí zdroje a rozloženou spektrální maticí za pomocí SVD. Výše zmínené metody byly použity na datech namerených vlnovým analyzátorem HFR (High Frequency Receiver, cást prístroje S/Waves). Porovnali jsme spektrální výkony a výsledky GP analýzy nekolika intenzivních rádiových emisí typu III pozorovaných na družicích STEREO a Wind (jež používá spinovou demodulaci) pri vzájemne malých vzdálenostech. Provedli jsme statistickou analýzu velkého množství rádiových emisí typu III pozorovaných družicemi STEREO v období od kvetna 2007 do zárí 2011. Do našeho datového souboru jsme zahrnuli pouze intenzivní, jednoduché a izolované prípady. Zjistili jsme, že maximální spektrální výkon se vyskytuje na frekvenci okolo 1 MHz. Velikost zdroju je velmi rozšírená ( 40) pro frekvence pod 500 kHz, zatímco zustává konstantní ( 25) mezi 500 kHz a 2 MHz. Nalezené pozice rádiových zdroju potvrzují, že rozptyl primárního paprsku hraje duležitou roli v šírení rádiových emisí typu III v meziplanetárním prostoru.
Abstract v angličtině:
This PhD thesis is primarily dedicated to a study of type III radio bursts observed by the S/Waves instrument onboard Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO). These emissions are produced by beams of suprathermal electrons escaping the corona along open magnetic field lines during increased solar activity. As fast electrons propagate in the interplanetary (IP) medium, Langmuir waves are generated at the local electron plasma frequency fpe by a bump-on-tail instability and can be afterwards converted by a non-linear process into radio emissions at fpe and/or 2fpe: type III radio bursts. We have developed a goniopolarimetric (GP, also referred to as direction-finding) inversion using the Singular Value Decomposition (SVD) technique for electric measurements on three non-orthogonal antennas. It allows us to retrieve both wave vector directions and polarization properties of incident waves. We have also investigated the influence of extended sources (as a typical feature of type III radio bursts) on measured spectral matrices. We have found an empirical relation between apparent source sizes and spectral matrices decomposed by SVD. Abovementioned techniques have been extensively tested on data obtained by the High Frequency Receiver (HFR, a part of S/Waves). We have performed statistical analysis of a large number of type III radio bursts observed by STEREO between May 2007 and September 2011. Only intense, simple, and isolated cases have been included in our data set. We have found that the maximum flux density occurs around 1 MHz. The apparent source size is very extended ( 40) for frequencies above 500 kHz while remaining almost constant ( 25) between 500 kHz and 2 MHz. Calculated positions of radio sources suggest that scattering of the primary beam pattern plays an important role in the propagation of type III radio bursts in the IP medium.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Dr. Vratislav Krupař, Ph.D. 8.32 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Dr. Vratislav Krupař, Ph.D. 42 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Dr. Vratislav Krupař, Ph.D. 42 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc. RNDr. Ondřej Santolík, Dr. 150 kB
Stáhnout Posudek oponenta Samuel Krucker 229 kB
Stáhnout Posudek oponenta Robert F. Wimmer-Schweingruber 454 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 150 kB