Шкала электромагнитных волн — Информация для физиков

1. Низкочастотные колебания   Низкочастотные колебания Длина волны(м) 1013  —  105 Частота(Гц) 3· 10 -3  — 3  ·10 3 Энергия(ЭВ) 1 – 1,24 ·10 -10 Источник Реостатный альтернатор, динамомашина, Вибратор Герца, Генераторы в электрических сетях (50 Гц) Машинные генераторы повышенной ( промышленной) частоты ( 200 Гц)  Телефонные сети ( 5000Гц) Звуковые генераторы ( микрофоны, громкоговорители) Приемник  Электрические приборы и двигатели История открытия Лодж ( 1893 г.), Тесла ( 1983 )  Применение Кино, радиовещание( микрофоны, громкоговорители) 2. Радиоволны      Радиоволны Длина волны(м)   10 5  —  10 -3 Частота(Гц) 3 ·103 — 3 ·10 11 Энергия(ЭВ) 1,24 ·10-10  — 1,24 · 10 -2 Источник  Колебательный контур Макроскопические вибраторы Приемник Искры в зазоре приемного вибратора Свечение газоразрядной трубки, когерера История открытия  Феддерсен ( 1862 г.), Герц ( 1887 г.), Попов , Лебедев, Риги  Применение Сверхдлинные— Радионавигация, радиотелеграфная связь,     передача метеосводок         Длинные – Радиотелеграфная и радиотелефонная связь,    радиовещание, радионавигация Средние— Радиотелеграфия и радиотелефонная связь радиовещание, радионавигация  Короткие— радиолюбительская связь УКВ— космическая радио связь ДМВ— телевидение, радиолокация, радиорелейная связь, сотовая телефонная связь СМВ- радиолокация, радиорелейная связь, астронавигация, спутниковое телевидение  ММВ— радиолокация   Инфракрасное излучение Длина волны(м) 2 ·10 -3   — 7,6· 10 -7 Частота(Гц) 3 ·1011  — 3 ·10 14 Энергия(ЭВ) 1,24· 10 -2 – 1,65 Источник Любое нагретое тело: свеча, печь, батарея водяного отопления, электрическая лампа накаливания Человек излучает электромагнитные  волны длиной 9 10 -6 м Приемник Термоэлементы, болометры, фотоэлементы, фоторезисторы, фотопленки История открытия  Рубенс и Никольс ( 1896 г.),  Применение В криминалистике, фотографирование земных объектов в тумане и темноте, бинокль и прицелы для стрельбы в темноте,  прогревание тканей живого организма ( в медицине), сушка древесины и окрашенных кузовов автомобилей, сигнализация при охране помещений, инфракрасный телескоп, 4. Видимое излучение    Видимое излучение Длина волны(м) 6,7· 10-7  — 3,8 ·10 -7 Частота(Гц) 4·  1014  — 8· 1014 Энергия(ЭВ) 1,65 – 3,3 ЭВ Источник  Солнце, лампа накаливания, огонь Приемник Глаз, фотопластинка, фотоэлементы, термоэлементы История открытия Меллони  Применение Зрение Биологическая жизнь 5. Ультрафиолетовое излучение   Ультрафиолетовое излучение Длина волны(м)   3,8 10 -7  —  3 ·10 -9 Частота(Гц) 8 ·1014  —  10 17 Энергия(ЭВ) 3,3 – 247,5 ЭВ Источник   Входят в состав солнечного света Газоразрядные лампы с трубкой из кварца Излучаются всеми  твердыми телами , у которых температура больше 1000 ° С, светящиеся ( кроме ртути) Приемник  Фотоэлементы, Фотоумножители, Люминесцентные вещества История открытия Иоганн Риттер, Лаймен  Применение Промышленная электроника и автоматика,  Люминисценнтные лампы, Текстильное производство Стерилизация воздуха 6. Рентгеновское излучение   Рентгеновское излучение Длина волны(м)    10 -9  —  3 ·10 -12 Частота(Гц) 3 ·1017  — 3 ·10 20 Энергия(ЭВ) 247,5 – 1,24 ·105 ЭВ Источник Электронная рентгеновская трубка ( напряжение на аноде – до 100 кВ. давление в баллоне – 10-3 – 10-5 н/м2, катод – накаливаемая нить . Материал анодов W,Mo, Cu, Bi, Co, Tl и др. Η = 1-3%,  излучение – кванты большой энергии) Солнечная корона Приемник Фотопленка, Свечение некоторых кристаллов История открытия В. Рентген , Милликен  Применение Диагностика и лечение заболеваний ( в медицине), Дефектоскопия ( контроль внутренних структур, сварных швов) 7. Гамма — излучение   Гамма — излучение Длина волны(м)   3,8 ·10 -11  — меньше Частота(Гц) 8· 1014  —   больше Энергия(ЭВ) 9,03 ·103 – 1, 24 ·1016 ЭВ Источник Радиоактивные атомные ядра, ядерные реакции, процессы превращения вещества в излучение Приемник счетчики История открытия    Применение Дефектоскопия; Контроль технологических процессов; Терапия и диагностика в медицине

Наибольший вред при сотрясениях мозга нанесли низкочастотные волны

K. Laksari et al. / Phys. Rev. Lett.

Ученые из США и Швеции численно смоделировали поведение головного мозга при столкновениях и показали, что наибольший вклад в повреждения вносят низкочастотные моды возбуждений (частотой менее сорока герц). Более того, общую динамику можно ухватить, рассматривая всего несколько частот. Работа ученых проясняет природу процессов, происходящих при черепно-мозговых травмах, что позволит улучшить конструкцию защитных шлемов. Статья опубликована в

Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.

На долю черепно-мозговых травм приходится до 50 процентов всех травм. ЧМТ могут приводить к инвалидности или смертельному исходу — например, в США отношение числа смертей, вызванных ЧМТ, к числу смертей, связанных с травмами вообще, составляет около 30 процентов. Бо́льшая часть черепно-мозговых травм (около 80 процентов) приходится на легкие формы, то есть на сотрясения мозга. Особенно часто такие травмы возникают у игроков, которые занимаются контактными видами спорта — хоккеем, боксом, американским футболом. В этих случаях важно правильно оценить как краткосрочные, так и долгосрочные последствия травм, а также разработать способы эффективной защиты спортсменов.

Для этих целей ученые разрабатывают различные модели, которые описывают поведение мозга при столкновениях. Простейшие такие модели были построены еще в 40-х годах прошлого века. В подобных моделях голова рассматривается как механическая система, состоящая из жесткого черепа и более мягкого мозга, погруженного в спинномозговую жидкость. Во время столкновений скорость черепа быстро изменяется, однако мозг ускоряется значительно медленнее из-за своей инертности, и это вызывает повреждение мембран, сосудов и нервов, которые связывают мозг с черепом.

К сожалению, общей картины недостаточно, чтобы предсказать краткосрочные и долгосрочные последствия сотрясений, поскольку ткани мозга обладают значительной анизотропией, а их деформация подчиняется линейному закону только приближенно. Грубо говоря, анизотропия мозга означает, что тяжесть повреждений зависит от того, на затылок или на висок приходится удар, а нелинейность — сложность зависимости смещения ткани от величины силы, которая на нее действует. Кроме того, каждая голова и каждый удар уникальны, и это еще более затрудняет анализ повреждений. 

В этой статье группа ученых под руководством Дэвида Камарилло (David Camarillo) использовала для численного анализа повреждений мозга динамическое разложение по модам (dynamic mode decomposition, DMD), сопровождающее метод конечных элементов. По сути своей DMD напоминает разложение Фурье — в этом методе каждый сигнал также раскладывается в суперпозицию возмущений с заданными частотами (например, на синусы или косинусы), однако для каждого нового случая форма возмущений подбирается индивидуально. Это позволяет уменьшить число мод, которые нужно использовать для описания каждого сигнала. Также для большей реалистичности исследователи учитывали, что мозг состоит из тканей, динамические свойства которых различны — серого и белого вещества, мозолистого тела, среднего мозга, мозгового ствола, мозжечка и таламуса. 

Различные части мозга, которые рассматривались в численном моделировании

K. Laksari et al. / Phys. Rev. Lett.

С помощью описанного способа ученые проанализировали экспериментальные данные, которые записывались датчиками, установленными в шлемах 31 игрока в американский футбол. Датчики записывали вращательное и линейное ускорение, а также максимальную частоту ударных волн. Всего было зарегистрировано 537 столкновений, два из которых закончились сотрясением мозга — в одном из этих случаев спортсмен потерял сознание, а в другом случае были зафиксированы легкие посттравматические симптомы. Чтобы упростить анализ, ученые ограничились 187 нетравматическими и двумя травматическими событиями. Этого оказалось достаточно, чтобы ухватить общую зависимость.

Относительные смещения точек мозга под действием волны частотой 28 герц (a) и 42 герца (b) с течением времени, более подробная зависимость для узлов 1 и 2 (c), а также зависимость переносимой волнами энергии от частоты (d)

K. Laksari et al. / Phys. Rev. Lett.

В результате исследователи выяснили, что бо́льшая часть повреждений вызывается низкочастотными ударными волнами: более 75 процентов энергии переносится (и впоследствии выделяется в тканях) волнами с частотой до 33 герц и более 95 процентов — волнами с частотой до 63 герц, а наибольшая величина нормированной деформации приходится на волны с частотами около 30 герц. При этом для корректного описания процессов, происходящих в мозге, достаточно рассмотреть всего несколько волн, а для совсем слабых повреждений можно ограничиться одной волной. Скорее всего, такое поведение связано с тем, что на бо́льших частотах ударных волн, которые возбуждаются в более сильных столкновениях, сказывается нелинейности деформации, и приходится включать в рассмотрение дополнительные моды.

Рисунок (a) — зависимость величины пиковых напряжений от частоты для различных участков мозга (цветные точки) и в среднем (черная линия). Рисунки (b) и (c) — частоты волн, вносящих наибольший вклад в повреждения различных участков мозга

K. Laksari et al. / Phys. Rev. Lett.

Авторы статьи отмечают, что рассмотренный ими метод моделирования тканей хорошо согласуется с экспериментами, поставленными на трупах, однако эта модель пока еще не сравнивалась с данными МРТ-исследований живых людей, переживших черепно-мозговые травмы. Поскольку свойства тканей меняются после смерти, результаты их исследования могут быть не совсем корректны. Тем не менее, маловероятно, что поведение тканей изменится существенно. Поэтому работа ученых может найти применение на практике уже сейчас — например, она показывает, что при разработке шлемов, защищающих от черепно-мозговых травм, важно обращать внимание на подавление низкочастотных возбуждений, а не на снижение пикового ускорения в целом.

В феврале 2016 года ученые из Мичиганского университета разработали принципиально новую конструкцию шлема, который должен защитить игроков в американский футбол от сотрясений — новый шлем снижает не только пиковую силу удара, но и переданный игроку импульс в целом. Кроме того, мы писали о способах быстрого выявления сотрясений мозга — например, американские компании Analog Devices и BlackBox Biometrics предлагают устанавливать на шлемы военных датчики, которые будут эффективно диагностировать контузию и другие черепно-мозговые травмы на ранней стадии. А совсем недавно в США одобрили для клинического применения тест на наличие черепно-мозговой травмы, основанный на обнаружении в крови белковых маркеров повреждения мозга.

Также в июле 2016 года комиссия по транспортным происшествиям Австралии запустила новый проект по безопасности дорожного движения, в рамках которого эксперты смоделировали Грэма — человека, способного пережить любую автокатастрофу. От повреждений мозга Грэма защищает большое количество амортизирующей цереброспинальной жидкости, дополнительные связки и особая форма черепа.

Дмитрий Трунин

Невидимые убийцы и врачи — Энергетика и промышленность России — № 17 (205) сентябрь 2012 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 17 (205) сентябрь 2012 года

И мало кто из нас задумывается, что все эти компьютеры, мобильники, телевизоры и микроволновки на самом деле способны принести человеку намного больше вреда, чем можно подумать.

Влияние электромагнитных волн на организм человека – предмет жарких споров. Так, например, в Швеции «электромагнитную аллергию» считают заболеванием. Хотя Всемирная организация здравоохранения пока классифицирует такую реакцию организма как «возможное заболевание». Среди его симптомов – головная боль, хроническая усталость, расстройства памяти. И уж совершенно точно, что в обществе сложились фобии, связанные с электромагнитными волнами. Оказывают ли электромагнитные поля влияние на здоровье людей?

Раньше такого не было

Надо сказать, что электромагнитное поле ранее никогда не существовало в природе и негативный эффект от его длительного воздействия только начинает проявляться. Считается, что опасность этого воздействия обусловлена тем, что наш организм, точнее, его информационные системы, использует в своей работе «естественные» электромагнитные сигналы, гораздо более слабые, вследствие чего внешние электромагнитные воздействия становятся причиной множества биологических расстройств, обусловленных воздействием внешней частоты на частоту информационной системы клеток.

Многие считают, что это искусственное электромагнитное излучение, которое может быть в миллион раз сильнее того, что естественным образом присутствует в организме, – одна из причин того, что все больше и больше людей страдают нервными расстройствами, проблемами с концентрацией внимания, головными болями, ухудшением сна, потерей жизненных сил, снижением умственных и физических возможностей. Кроме того, длительное воздействие электромагнитных сил разрушает иммунную систему человека, что создает основу для различных хронических заболеваний.

Немецкие врачи проводили исследования специфических реакций организма на низкочастотное поле, модулированное СВЧ-сигналами GSM-диапазона (они используются в сотовых телефонах). По их мнению, различные симптомы дискоординации биоритмов в головном мозге, вплоть до разрушения иммунной системы и значительного риска раковых заболеваний, могут быть объяснены низкочастотными пульсациями мобильной связи.

Все это говорит о том, что электромагнитные поля могут воздействовать на здоровье людей (вернее, не могут не воздействовать, раз в наших организмах есть собственные электромагнитные сигналы). Но механизм этого воздействия до конца неясен и нуждается в дальнейших исследованиях.

Правила безопасности

Как же уберечься от негативного влияния электромагнитных полей? Как поясняют эксперты, в жилых помещениях достаточно грамотно расположить бытовые приборы: в их поле не должны попадать кровати и диваны, обеденные столы, то есть те места, где мы проводим много времени. Не стоит сидеть слишком близко к телевизору.

Спальные места желательно располагать не ближе чем в десяти сантиметрах от стен, в которых проходят электрические провода, особенно в домах с железобетонными стенами. Хорошо, если у проводки есть третья заземляющая жила; можно также заменить обычную электропроводку на экранированную. Лучше, если провода и розетки будут находиться ближе к полу. Полы с электрическим подогревом генерируют поле до одного метра над поверхностью, поэтому их лучше не располагать под кроватью или в детской. Впрочем, этот недостаток можно компенсировать при помощи экранирующих красок, обоев и тканевых материалов.

Индукционные кухонные плиты генерируют сильные магнитные поля, поэтому предпочтение стоит отдавать металлокерамическим варочным поверхностям. Современные модели микроволновых печей относительно безопасны: сейчас большинство производителей уделяют особое внимание их высокой герметичности. Проверить ее можно, если пронести листик алюминиевой фольги перед дверцей работающей СВЧ-печи: отсутствие треска и искр подтвердит, что все в порядке.

Для тех, кто много работает за компьютером, есть простое правило: между лицом и экраном должно быть расстояние около метра. И конечно, плазменные или жидкокристаллические экраны более безопасны, чем электронно-лучевые трубки.

Мобильные телефоны – еще один источник излучения, которого нам никак не избежать. Это приемно-передающие устройства, которые мы держим возле уха и позволяем излучению воздействовать непосредственно на мозг. Надо отметить, что мощность электромагнитного излучения мобильного телефона – величина непостоянная. Она зависит от состояния канала связи «мобильный телефон – базовая станция». Чем выше уровень сигнала станции в месте приема, тем меньше мощность излучения мобильного телефона. В качестве мер предосторожности можно предложить следующее: носить телефон в сумке или портфеле, а не на поясе или на груди, использовать гарнитуру handsfree, особенно при необходимости долгих разговоров, выбирать модели телефонов с наименьшей мощностью излучения, особенно для детей. Детям до двенадцати лет без необходимости мобильным телефоном вообще лучше не пользоваться. Что касается опасности вышек мобильной связи, то жалобы на их вредоносное воздействие можно отнести к разряду фобий.

Вредные правила

Ну а что насчет нормативов, касающихся воздействия электромагнитного поля на людей? Первое издание правил устройства электроустановок в нашей стране было разработано в 1946 году. Как говорит наш эксперт Андрей Шабалин, своей основной задачей эти правила ставили предотвращение основных опасностей, возникающих при использовании электроэнергии, – поражения электрическим током, последствий коротких замыканий и грозовых перенапряжений. Впоследствии ПУЭ неоднократно изменялись, но круг вопросов, рассматриваемый этим документом, в целом остался тем же, что и в 1946 году.

«В ПУЭ есть рекомендации, выполнение которых ведет к снижению уровня магнитных полей от линий электроснабжения и электропроводок (требование совместной прокладки нулевых и фазных проводников, равноценной изоляции РЕН-проводника, рекомендации не заземлять, а следовательно, не занулять электроустановки, установленные на заземленных частях зданий, отсутствие зануления как меры электробезопасности), в целом ПУЭ не только не учитывают проблемы воздействия ЭМП на людей, но и содержат требования, выполнение которых ухудшает электромагнитную обстановку в жилых зданиях», – отмечает Шабалин.

Получается, что наши правила устройства электроустановок не только не учитывают проблемы воздействия электромагнитных полей, но и содержат рекомендации, ухудшающие экологическую обстановку! К сожалению, пока это не привело к их пересмотру.

Электромагнитные волны, которые лечат

Впрочем, электромагнитные поля могут влиять на нас и совершенно обратным образом – электромагнитное излучение используется в физиотерапии для лечения многих заболеваний: оно способно ускорять заживление тканей и оказывать противовоспалительный эффект. Целое направление медицины – физиотерапия – успешно использует электромагнитное излучение для лечения различных заболеваний.

Механизм воздействия здесь таков: многие молекулы нашего организма полярны, поэтому в результате воздействия на них непостоянного магнитного поля активизируются обмен веществ, ферментные процессы, улучшается клеточный метаболизм. Это позволяет применять магнитотерапию при отеках, лечении суставов и для рассасывания кровоизлияний. Действие импульсов постоянного тока малой силы на структуры головного мозга способствует более глубокому и спокойному сну. Такой электросон – важная часть терапии гипертонической болезни, неврастении, снохождения (лунатизма) и некоторых сосудистых заболеваний.

При острых воспалительных процессах применяют всем известное УВЧ – прибор, генерирующий электромагнитное поле ультравысокой частоты с короткой длиной волны. Ткани нашего организма поглощают эти волны и преобразуют их в тепловую энергию. В результате ускоряется движение крови и лимфы, ткани освобождаются от застоя жидкости (обычного при воспалениях), активизируются функции соединительной ткани. Аппарат для УВЧ-терапии позволяет снимать спазмы гладкой мускулатуры, ускоряет восстановление нервных тканей, понижает чувствительность нервных рецепторов, то есть способствует обезболиванию. А еще он уменьшает тонус капилляров, снижает артериальное давление и частоту сердечных сокращений.

Будем надеяться, что спутниками человека останутся только такие полезные, а также безвредные электромагнитные волны, а от опасных будет создана надежная защита. Сами потребители должны требовать от производителей современных технических чудес большей безопасности этих изделий, чтобы они повышали наш комфорт, не отнимая здоровья.

Дифракция низкочастотных волн на упругих тонкостенных оболочках вращения | Приходько

1. Гольденвейзер А.Л., Лидский В.Б., Товстик П.Е. Свободные колебания тонких упругих оболочек. М.: Наука, 1979. 389 c.

2. Абрамов А.А., Конюхова Н.Б., Парийский Б.С., Курочкин С.В., Приходько В.Ю. Численные исследования осесимметричных свободных колебаний в вакууме и в сжимаемой среде вытянутой цилиндрической оболочки с полусферическими куполами. Журн. вычисл. матем. и матем. физики. 1993;33(10):1550-1580.

3. Федорюк М.В. Дифракция плоской волны на вытянутом теле вращения. Докл. АН СССР. 1983;272(3):587-590.

4. Приходько В.Ю. Дифракция звука на вытянутых тонких упругих оболочках вращения. Акустический журнал. 1987;33(1):83-87.

5. Конюхова Н.Б., Парийский Б.С., Приходько В.Ю. О резонансном излучении вытянутой сфероидальной оболочки. Акустический журнал. 1997;43(4):508-513.

6. Приходько В.Ю. Распространение и дифракция волн на упругих оболочках в неоднородных волноводах, Ученые записки физического факультета Московского университета. 2014;6:146330-1-146330-6.

7. Ильменков С.Л. Метод функций Грина в задаче дифракции звука на телах неаналитической формы. Морские интеллектуальные технологии. 2014;1-2(23):32-36.

8. Андронов И.В. Дифракция гауссова пучка на сильно вытянутом сфероиде. Акустический журнал. 2019;65(4):435-439. https://doi.org/10.1134/S0320791919040014

9. Ларин Н.В. Дифракция цилиндрической звуковой волны на непрерывно-неоднородной термоупругой сферической оболочке. Механика композиционных материалов и конструкций. 2018;24(4):644-659. https://doi.org/10.33113/MKMK.RAS.2018.24.04.644_659.09

10. Корольков А.И., Шанин А.В., Белоус А.А. Дифракция на вытянутом теле вращения с импедансными границами. Метод граничного интегрального параболического уравнения. Акустический журнал. 2019;65(4):440-447. https://doi.org/10.1134/S0320791919040063

11. Yunzhe T., Wei W., Fan J., Wang B. Acoustic Scattering from a Cylindrical Shell with Double Internal Rigid Plates. Acoustical Physics. 2019;65(1):7-13. https://doi.org/10.1134/S1063771019010123

Ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи (УЗ ПЭП)

 Пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП) применяются в ультразвуковом НК, выступая в качестве излучателя и приемника ультразвукового импульса обрабатываемого УЗ дефектоскопом. Принцип действия ПЭП основан на пьезоэлектрическом эффекте – явлении возникновения электрической поляризации под действием механических напряжений. Требования к УЗ ПЭП указаны в ГОСТ Р 55725-2013 — Преобразователи ультразвуковые пьезоэлектрические. Общие технические требования (взамен ГОСТ 26266-90) и ГОСТ Р 55808-2013 — Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний. (взамен ГОСТ 23702-90). Расширенный перечень нормативов касающихся УЗ ПЭП приведен в конце данной страницы. УЗ ПЭП можно условно классифицировать по следующим признакам: По углу ввода колебаний различают: Прямые преобразователи вводят и (или) принимают колебания по нормали к поверхности объекта контроля в точке ввода. Наклонные преобразователи вводят и (или) принимают колебания в направлениях отличных от нормали к поверхности объекта контроля. По способу размещения функций излучения и приема УЗ сигнала различают: Совмещенные ПЭП где один и тот же пьезоэлемент, работает как в режиме излучения так и в режиме приема. Раздельно-совмещенные преобразователи где в одном корпусе размещены два и более пьезоэлемента, один из которых работает только в режиме излучения, а другие в режиме приема. По частоте колебаний Высокочастотные УЗ ПЭП условно можно ограничить диапазоном 4-5 МГц, такую частоту обычно применяют при контроле мелкозернистых заготовок небольшой толщины (обычно менее 100мм) и сварных соединений толщиной менее 20мм. Среднечастотные УЗ ПЭП с диапазоном частот 1,8-2,5 МГц. Преобразователи с данным диапазоном частот применяются для контроля изделий большей толщины и с большим размером частиц. Низкочастотные УЗ ПЭП с диапазоном частот 0,5-1,8 МГц, используются для контроля заготовок с крупнозернистой структурой и высоким коэффициентом затухания, например чугуна, бетона или пластика. По способу акустического контакта Контактные ПЭП где рабочая поверхность соприкасается с поверхностью ОК или находится от нее на расстоянии менее половины длины волны в контактной жидкости. Иммерсионные которые работают при наличии между поверхностями преобразователя и ОК слоя жидкости толщиной больше пространственной протяженности акустического импульса. По типу волны возбуждаемой в объекте контроля: Продольные волны — колебания которых происходит вдоль оси распространения; Сдвиговые (поперечные) волны — колебания которых происходит перпендикулярно оси распространения; Поверхностные волны (волны Реллея) — распространяющиеся вдоль свободной (или слабонагруженной) границы твердого тела и быстро затухающие с глубиной. Нормальные ультразвуковые волны (волны Лэмба) – ультразвуковые волны, которые распространяются в пластинах и стержнях. Существуют симметричные и антисимметричные волны. Головные волны – савокупность акустических волн возбуждаемых при падении пучка продольных волн на границу раздела 2 твердых сред под первым критически углом. Смотрите так же статьи: Выбор ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя Выбор преобразователя, зависит от параметров контролируемого объекта, таких как материал, толщина, форма и ориентация дефектов и т.д. Выбор ПЭП по углу ввода (прямой или наклонный) выбирают исходя из схемы прозвучивания конкретного объекта. Схемы прозвучивания содержатся в государственных и ведомственных стандартах, а так же технологических картах контроля. В общем случае угол ввода выбирают таким образом, что бы обеспечивалось пересечение проверяемого сечения акустической осью преобразователя (прямым или однократно отраженным лучем). Выявление дефектов выходящих на поверхность наиболее эффективно обеспечивается при падении поперечной волны под углом 45 °±5° к этой поверхности. Выбор ПЭП по схеме включения (совмещенный или РС) выбирается в зависимости от толщины изделия или расстояния зоны контроля от поверхности ввода. Прямые совмещенные ПЭП обычно применяют при контроле изделий толщиной более 50мм, а прямые РС ПЭП для контроля изделий толщиной до 50мм включительно, или приповерхностного слоя до 50мм. Наклонные РС ПЭП в основном используются по совмещенной схеме включения. Наклонные РС ПЭП с поперечной волной используют преимущественно для контроля сварных соединений тонкостенных (до 9мм) труб диаметром не более 400мм (хордовые преобразователи). Наклонные РС ПЭП с продольной волной применяют для контроля соединений с крупнозернистой структурой и высоким уровнем шумов (аустенитные швы). Выбор ПЭП по частоте колебаний, выбирается в основном исходя из толщины ОК и требуемой чувствительности контроля. Благодаря более короткой волне, высокочастотные преобразователи позволяют находить дефекты меньшего размера, тогда как УЗ волны низкочастотных ПЭП глубже проникают в материал, т.к. коэффициент затухания уменьшается с частотой. Низкочастотные ПЭП применяются при контроле крупнозернистых материалов и материалов с высоким коэффициентом затухания. При выборе частоты надо учитывать, что ее увеличение вызывает: увеличение ближней зоны уменьшение мертвой зоны, связанное с уменьшением длительности свободных колебаний пьезоэлемента; улучшение лучевой и фронтальной разрешающей способности; сужение характеристики направленности; увеличение коэффициента затухания и связанное с ним падение чувствительности на больших толщинах увеличение уровня структурных шумов в крупнозернистых материалах; уменьшение уровня собственных шумов ПЭП, связанное с увеличением затухания звуковой волны в элементах ПЭП при возрастании частоты; Подпишитесь на наш канал YouTube Далее приведены основные типы и характеристики преобразователей, наиболее часто применяемых в процессе ультразвукового контроля.   П111 — Прямые совмещенные преобразователи Преобразователи типа П111 используются для дефектоскопии и толщинометрии изделий продольными волнами. На практике, прямые совмещенные преобразователи применяются для контроля листов, плит, валов, отливок, поковок, а также для поиска локальных утонений в стенках изделий. Преобразователи П111 используются для выявления объемных и плоскостных дефектов – пор, волосовин, расслоений и т.д. Характеристики ПЭП типа П111 приведены в таблице: Обозначение УЗ ПЭП Эффективная частота, МГц Диапазон контроля по стали 40х13, мм Диаметр отражателя, мм Диаметр рабочей поверхности, мм Габаритные размеры, мм П111-1,25-К20 1,25 ± 0,125 15 — 180 3,2 22 Ø 32х43 П111-2,5-К12 2,5 ± 0,25 10 — 180 1,6 14 Ø 22х35 П111-2,5-К20 2,5 ± 0,25 25 — 400 1,6 22 Ø 32х43 П111-5-К6 5,0 ± 0,5 5 — 70 1,2 9 Ø 19х32 П111-5-К12 5,0 ± 0,5 15 — 200 1,2 14 Ø 22х35 П111-5-К20 5,0 ± 0,5 15 — 200 1,2 22 Ø 32х43 П111-10-К6 10,0 ± 1,0 5 — 30 1,0 9 Ø 19х32 П112 — прямые раздельно-совмещенные преобразователи Контактные раздельно-совмещенные преобразователи, типа П112, как правило используются для применяются для определения остаточной толщины стенки изделий и для поиска дефектов, расположенных на относительно небольших глубинах под поверхностью. Толщина контролируемых П 112 объектов, как правило, находится в диапазоне от 1 до 30мм. Характеристики П112 приведены в таблице: Обозначение УЗ ПЭП Эффективная частота, МГц Диапазон контроля по стали 40х13, мм Диаметр отражателя, мм Размеры рабочей поверхности, мм Габаритные размеры, мм П112-2,5-12 2,5 ± 0,25 2 — 30 1,6 Ø 16 Ø 24 х 43 П112-5-6 5,0 ± 0,5 1 — 25 1,2 Ø 9 Ø 21 х 40 П112-5-12 5,0 ± 0,5 2 — 30 1,2 Ø 16 Ø 24 х 43 П112-5-3×4 5,0 ± 0,5 1 — 25 1,2 10 х 15 Ø 32 х 12 х 28 П121 наклонные совмещённые преобразователи Наклонные преобразователи, типа П121, широко применяются в задачах контроля сварных соединений, листов, штамповок, поковок и других объектов. Преобразователи П121 позволяют выявлять трещины, объемные дефекты, такие как неметаллические включения, поры, непровары, усадочные раковины и т.п. С помощью преобразователей типа П121, как правило, определяются характеристики вертикально ориентированных дефектов. Характеристики и возможная маркировка П 121 одного из производителей приведены в таблице: Условное обозначение Угол ввода по образцу СО-2, град Диапазон контроля по стали, мм Эффективная частота, МГц Стрела, мм Размер ПЭ, мм Размер рабочей поверхности, мм Габаритные размеры, мм П121-1,8-40-М-002 40+-1,5 1…50 1,8+-0,18 9 8х10 24х12 33х16х25 П121-1,8-50-М-002 50+-1,5 1…50 1,8+-0,18 10 8х12 30х16 33х16х25 П121-1,8-65-М-002 65+-1,5 1…45 1,8+-0,18 12 8х12 32х16 33х16х24 П121-2,5-40-М-002 40+-1,5 0,7…50 2,5+-0,25 8 8х12 30х16 33х16х25 П121-2,5-45-М-002 45+-1,5 0,7…50 2,5+-0,25 8 8х12 30х16 33х16х25 П121-2,5-50-М-002 50+-1,5 0,7…50 2,5+-0,25 8 8х12 30х16 33х16х25 П121-2,5-65-М-002 65+-2 0,7…45 2,5+-0,25 10 8х12 32х16 33х16х25 П121-2,5-70-М-002 70+-2 0,7…35 5+-0,5 12 8х12 32х16 33х16х25 П121-5-40-М-002 40+-1,5 0,7…50 5+-0,5 5 5х5 20х16 20х16х16 П121-5-45-М-002 45+-1,5 0,7…50 5+-0,5 5 5х5 20х16 20х16х16 П121-5-50-М-002 50+-1,5 0,7…50 5+-0,5 5 5х5 20х16 20х16х16 П121-5-65-М-002 65+-2 0,7…40 5+-0,5 6 5х5 20х16 20х16х16 П121-5-70-М-002 70+-2 0,5…25 5+-0,5 7 5х5 20х16 20х16х16 П122 – наклонные раздельно-совмещенные преобразователи Хордовые преобразователи типа П122 в основном применяют для контроля кольцевых сварных швов трубных элементов из сталей и полиэтилена диаметром от 14 до 219 мм. с толщиной стенки от 2 до 6 мм., используются контактные раздельно-совмещенные хордовые преобразователи. Применение преобразователей хордового типа особенно эффективно для контроля тонкостенных сварных швов от 2 до 4 мм. Преобразователи типа П122 предназначены для контроля тонкостенных сварных швов, как правило из нержавеющих, малоуглеродистых сталей и сплавов алюминия Характерная особенность ПЭП – минимальная мертвая зона и фокусировка УЗ поля в определенном диапазоне толщин. Характеристики П 121 представлены в таблице: Наименование Угол ввода Стрела Фокусное расстояние по оси Y (глубина) Фокусное расстояние по оси X УЗК сварных швов толщиной П122-5,0-65-М 65о 7 мм 9 мм 13 мм 7 — 12 мм П122-5,0-70-М 70о 7 мм 5 мм 10 мм 5 — 9 мм П122-5,0-75-М 75о 7 мм 4 мм 9 мм 4 — 8 мм П122-8,0-65-М 65о 5 мм 6 мм 9 мм 5 — 7 мм П122-8,0-70-М 70о 5 мм 4 мм 8 мм 3 — 5 мм П122-8,0-75-М 75о 5 мм 3 мм 7 мм 2 — 4 мм Под заказ возможна поставка специальных преобразователей: Для основных типов ПЭП в России принято буквенно-цифровое обозначение, которое формируется следующим образом: первый знак – буква П – Преобразователь; первая цифра – 1 – контактный, 2 – иммерсионный, 3 – контактно-иммерсионный; вторая цифра – 1 – прямой, 2 – наклонный; третья цифра – 1 – совмещенный, 2 – раздельно-совмещенный, 3 – раздельный; кроме этого производители обычно указывают частоту, угол ввода, размер пьезоэлемента. Схема обозначения ультразвуковых преобразователей фирмы АКС приведена ниже Помимо ГОСТ Р 55725-2013 и ГОСТ Р 55808-2013, ультразвуковым преобразователям посвящен ряд методических отраслевых документов, перечисленных в следующей таблице. В данном описании использованы материалы монографии Е.Ф.Кретова «Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении» и учебного пособия для подготовки и аттестации контролеров по неразрушающим и разрушающим методам контроля. Дополнительные материалы:   Купить ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи и другие приборы неразрушающего контроля можно по официальной цене производителей с доставкой до двери в следующих городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города. А так же Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.

Лидеры продаж УК Шаблон Красовского УШК-1 Эталоны чувствительности канавочные Магнитный прижим П-образный Альбом радиографических снимков ОПРОС: Какое оборудование кроме НК вас интересует:

Ударно-волновая терапия УВТ – цена в центре МРТ Старая Деревня

В медицинском центре «ЦМРТ Старая Деревня» УВТ применяют для лечения более десятка заболеваний костно-мышечной системы. Процедура предоставляет возможность безоперационно излечить проблемы опорно-двигательного аппарата.

Что такое УВТ

Ударно-волновая терапия использует акустические низкочастотные волны для воздействия на ткани организма. Они генерируются аппаратом и излучаются импульсами в окружающую среду, затем достигая организма человека. Волны испускаются кратковременно в доли секунды и действуют интенсивно. Проникнув в ткани тела акустические волны улучшают метаболизм. Эффект позволяет разрушать мышечные триггерные точки, солевые отложения, плотные образования.

Преимущества

Ударные волны беспрепятственно движутся по мягким тканям, не причиняя вреда, оказывают влияние только на хрящевую и костную ткани. Основными преимущества УВТ является:

• Безболезненный аналог хирургическим операциям и блокадам.
• Без медикаментозное быстрое устранение мышечных болей;
• Амбулаторность процедур: от 1 до 3-х раз в неделю, 7-15мин;
• Эффект после первой процедуры.

Показания для применения

УВТ широко используется в спортивной медицине для реабилитации после физических нагрузок и после травм. При любых патологиях УВТ назначает доктор на основании полного анамнеза пациента. При отсутствии противопоказаний полный цикл процедур назначают при болезнях:

• Мышц, соединительных тканей.
• Суставов конечностей.
• Позвоночника.
• Ступней.
• При травмах мягких тканей, в период восстановления.
• Сухожилий, связок, других аномалий.
• Для реабилитации после хирургических вмешательств.

Предлагаемая пациентам ударно-волновая терапия в медицинском центре заключается в профессиональном назначении специалистом цикла процедур. В основном это от 1-2 до 10 амбулаторных приемов.

Посетители могут получить бесплатную консультацию специалиста прямо сейчас. Нажмите виджет «Обратной связи», и наш специалист перезвонит на указанный номер.

Ученые предполагают, что ДНК бактерий могут излучать радиоволны

Исследователи вычислили частоту излучения, производимого электроном при перемещении по кольцу бактериальной ДНК. Она лежит в низкочастотном радиодиапазоне.

Могут ли живые организмы испускать радиоволны? Предположение странное, если не нелепое: при всём разнообразии искусственных источников низкочастотного излучения в естественной природе таким свойством обладают звёзды, пульсары и молнии — то есть объекты более чем неживые. Очень трудно, не прибегая к откровенной фантастике, предложить механизм такого излучения у живых организмов.

Но группа биофизиков из Северо-Восточного университета в Бостоне (США) сумела-таки предложить вполне правдоподобный способ, которым бактерии могут транслировать собственное «радио». В своих изысканиях учёные опирались на то, что бактериальная ДНК в подавляющем большинстве случаев является замкнутой петлёй. Они представили эту ДНК в виде замкнутого контура, по которому от атома к атому по всему кольцу может «бегать» электрон. Как квантовая частица, электрон при перемещении будет принимать различные значения энергии, то есть перемещаться между энергетическими уровнями, излучая при этом энергию.

Частота «прыжков» по этим уровням и будет соответствовать частоте излучения.

По расчётам Аллена Уайдома, которые он сделал со своими коллегами, частоты излучения электрона при кручении по кольцу ДНК соответствуют 0,5, 1 и 1,5 кГц. И тут необходимо заметить, что сигналы именно таких частот ранее регистрировались у Escherichia coli.

Электромагнитное низкочастотное излучение бактерий — тема, долгое время балансировавшая между мистикой и наукой. Самая непредвзятая формулировка, которую можно было получить по данному вопросу, звучала как «это дело тёмное». В 2009 году нобелевский лауреат Люк Монтанье (один из награждённых за открытие вируса СПИДа) опубликовал данные по детекции и измерению бактериального радиоизлучения. Но ввиду некоторой экстравагантности уважаемого нобелеата информация не была воспринята всерьёз в научном сообществе. Учёные, может, и поверили бы в это, предложи им кто-нибудь достоверный механизм, с помощью которого бактерии могут создавать электромагнитное излучение. Без этого любые данные о наблюдаемом излучении воспринимались как артефакт.

И вот этот механизм описан исследователями из Бостона в статье, выложенной на сайте arXiv.

Известно, что бактериальные — и не только — клетки могут использовать высокочастотное излучение для коммуникации и восполнения энергетических запасов. Если живые клетки способны генерировать низкочастотные волны, то что им мешает использовать такое «радио» в своих целях?

Подготовлено по материалам Technology Review.

Источник: Компьюлента

Введение в VLF — Stanford VLF Group

ELF / VLF означает чрезвычайно низкую и очень низкую частоту и относится к диапазону от 300 Гц до 30 кГц. Мы говорим о радиоволнах, таких как сигналы AM / FM, которые вы получаете, только на еще более низкой частоте.

ELF / VLF означает чрезвычайно низкую и очень низкую частоту и относится к диапазону от 300 Гц до 30 кГц. Мы говорим о радиоволнах, таких как сигналы AM / FM, которые вы получаете, только на еще более низкой частоте. На нашей планете самым мощным источником волн СНЧ / СНЧ являются молнии, поэтому многое из того, что мы делаем, сводится к изучению молний и их различных воздействий на окружающую среду нашей Земли, которые можно обнаружить даже в Антарктиде.

КНЧ / ОНЧ-волны полезны с научной точки зрения, поскольку они в значительной степени отражаются в области D ионосферы Земли (высота 60-90 км) и, таким образом, эффективно направляются в волноводе Земля-ионосфера на глобальные расстояния. Например, если вы установите радиоприемник где-нибудь на Земле, вы сможете улавливать короткие частицы излучения от ударов молнии буквально на полпути по всему миру. Они называются радиоатмосфериками или сфериками. КНЧ / ОНЧ-волны также проникают в морскую воду, что привело к их использованию в последние несколько десятилетий для связи с подводными лодками на больших расстояниях.

Однако с научной точки зрения отражательная способность области D на этих частотах делает ELF / VLF уникальным инструментом для дистанционного зондирования области D, который реагирует на различные воздействия, такие как солнечная активность, энергия молнии, высыпание электронов из радиационные пояса, космические гамма-лучи и землетрясения. Измерения свойств области D чрезвычайно трудны, поскольку эти высоты слишком велики для воздушных шаров, но слишком малы для спутников, так что это полезная способность.Однако эти исследования усложняет тот факт, что распространение радиоволн в сложных средах, таких как плазма в нижней ионосфере Земли, является одним из наиболее принципиально сложных в электромагнетизме, нарушая почти все удобные упрощающие предположения, такие как однородность, линейность, симметрия. , и анизотропия. Для численного моделирования этих волн требуются самые современные методы.

Глобальные коммуникации

Поскольку волны СНЧ / ОНЧ направляются как Землей, так и ионосферой, вы можете отправлять сигналы по всей планете.Молния делает это все время, но мы еще не освоили это, потому что для создания волн СНЧ / СНЧ с помощью антенны вам нужна антенна, сопоставимая с длиной волны. К сожалению, у 3 кГц длина волны 100 км! Стэнфордская группа ELF / VLF изучает альтернативный метод генерации волн ELF / VLF, который использует те же токи, что и северное сияние, чтобы превратить верхние слои атмосферы в большую излучающую антенну. Прочтите о работе нашей программы HAARP на Аляске.

Геолокация молнии

Молния наносит ущерб на 10 миллиардов долларов каждый год (в США), убивает сотни людей по всему миру, представляет опасность для воздушного движения и до чертиков пугает вас, когда вы ведете машину.Для понимания физики молнии требуется продвинутое моделирование. Ожидается, что грозовая активность также сильно возрастет, если глобальная температура продолжит расти. Электрические поля, связанные с молнией, довольно сложно измерить, потому что для этого потребуется поместить инструменты в центр турбулентной грозовой тучи, поэтому мы ищем умные способы дистанционно определять эти поля.

Однако, поскольку радио-сигнатура (например, отпечаток пальца) удара молнии может быть обнаружена по всему миру, прием волн СНЧ / СНЧ позволяет нам определить точное местоположение большинства ударов молнии на всей планете с помощью всего лишь небольшого количества Вокруг разбросаны приемники СНЧ / ОНЧ.Стэнфордская группа компаний ELF / VLF является пионером в разработке технологии геолокации молний. Узнайте больше о геолокации молний с VLF.

Связь «земля-спутник»

Любые сигналы, идущие от спутника к Земле (или наоборот), должны проходить через ионосферу. Поскольку ионосфера (особенно нижняя часть) быстро меняется, особенно ночью. Волны СНЧ / ОНЧ дают нам единственные надежные и непрерывные средства наблюдения за нижней ионосферой и, таким образом, определения сбоев связи.Например, мы можем отслеживать нарушения ионосферной связи из-за всплесков гамма-излучения из космоса.

Спутниковая охрана

Когда спутники запускаются в космос, они немедленно подвергаются бомбардировке совокупностью заряженных частиц высокой энергии, захваченных магнитным полем Земли, называемых радиационными поясами Ван Аллена. Со временем эти частицы могут деградировать и разрушить спутниковую электронику. В периоды сильной солнечной активности количество энергичных частиц может подниматься выше крыши и оставаться там годами.Было показано, что волны ELF / VLF от молнии являются ключевым фактором удаления этих захваченных частиц, распространяясь как «свистящая» волна (названная так, как она звучит при воспроизведении звука) через магнитосферу и Stanford ELF / Группа VLF активно занимается пониманием того, как работает этот процесс, посредством экспериментов и теоретического моделирования. Узнайте больше о наших исследованиях высыпания электронов, вызванных молнией, наблюдаемых на земле или в космосе, или наших активных экспериментах по воспроизведению этого эффекта с помощью радиостанций ОНЧ.

Подземное картирование

Вы когда-нибудь видели этих пляжников, которые машут над металлоискателями над песком в поисках потерянных драгоценностей или других ценностей? Оказывается, они используют VLF. Почему? Потому что волны ОНЧ, в отличие от волн МГц и ГГц, могут проникать в землю и отражаться. КНЧ / ОНЧ-волны на самом деле могут быть наиболее надежным средством картирования подземных пространств или обнаружения подземных структур. Стэнфордская группа ELF / VLF активно изучает, как эти радиоволны взаимодействуют с поверхностью Земли.Узнайте больше о картировании подземелий с помощью волн ELF / VLF.

Удары молнии и ионосферы

Молния оказывает более широкое воздействие, чем просто вспышка света и гром. Например, определенные виды молний могут вызвать кратковременный разряд в десятках миль над облаком, называемый спрайтами, который был предсказан в 1920-х годах, но не обнаружен учеными до 1989 года. Фактически, некоторые молнии могут даже разгонять электроны до скорости, чрезвычайно близкой скорость света, производящая гамма-лучи, которые мы обычно видим только в связи с коллапсирующими звездами и черными дырами.Стэнфордская группа ELF / VLF активно занимается изучением того, как молния влияет на ионосферу и магнитосферу планеты. Узнайте больше об исследованиях спрайтов и кратковременных световых явлений, а также земных гамма-вспышек.

История наблюдений КНЧ / ОНЧ восходит к концу 1800-х годов, когда были проложены первые телеграфные линии. Первые операторы сообщили, что слышали странные звуки, которые они описали как щелчки и щелчки, особенно в день с молнией, которые, как мы теперь знаем, вероятно, были просто сфериками, улавливаемыми их телеграфной линией, в основном действующими как антенна.

Позже, во время Первой мировой войны, солдаты, работающие на линиях связи, сообщали, что слышали странные звуки, состоящие из падающего тона, похожего на чей-то свист. «Слышно, как падают гранаты», — говорили некоторые. То, что они действительно слышали, было косвенной версией энергии молнии, известной сегодня как свист, которая соединяется с линиями связи.

История исследований в области СНЧ / СНЧ началась в основном с аудиозаписей, поскольку исследования СНЧ и СНЧ относятся к диапазону от 300 Гц до 30 кГц, диапазон частот, который может распознать человеческое ухо.Ранние исследователи ELF / VLF просто проигрывали сигнал, полученный антенной, прямо через динамик. Следовательно, мы можем прослушивать поток данных, как если бы это был звук. Вот выбранный сегмент данных
, взятых из Стэнфорда, Калифорния.

В этом файле прослушайте три различных типа звуков. Первый и самый распространенный — это серия щелчков и хлопков. Эти сигналы, называемые «радиоатмосферными помехами», представляют собой короткие всплески излучения, возникающие в результате ударов молнии, которые могут быть в любой точке мира.Большая часть энергии ОНЧ / СНЧ, выделяемой молнией, удерживается между Землей и ионосферой и, таким образом, может перемещаться по всему миру.

Второй тип сигнала, который вы услышите, — это падающая высота звука, длящаяся пару секунд, известная по этой причине как «свисток». Вистлеры также состоят из энергии, высвобождаемой от молнии, за исключением того, что вместо прямого распространения эти сигналы фактически полностью покидают атмосферу, распространяются вдоль линий магнитного поля и внутри радиационных поясов (заставляя разные частоты перемещаться с разной скоростью) и приземляться на другой стороне. конец, где они снова входят в атмосферу.

Фактически, как впервые установили Стэнфордские исследователи в 1970-х годах, введение ОНЧ-сигналов в магнитосферу может привести к различным физическим явлениям в магнитосфере, когда эти волны взаимодействуют с частицами радиационного пояса. Узнайте больше об эксперименте Siple Station, данные которого анализируются даже 35 лет спустя! Сама природа также спонтанно создает некоторую энергию СНЧ / ОНЧ в магнитосфере, такую ​​как волны хора (снова названные в честь звука, если проигрывается как аудиофайл, напоминающий хор птиц).

Третий и последний шум — это ОЧЕНЬ высокий тон (вам может быть трудно его услышать, но он есть). Вы заметите закономерность — 1,2,3, пауза, 1,2,3, пауза… Это навигационные маяки «Альфа», которые эксплуатируются в России, и являются примером передатчика VLF, который можно использовать. для дистанционного обнаружения возмущений в ионосфере.

Другой способ представления данных VLF — в виде спектрограммы, и вот пример тех же данных в этой форме:

Данные разделены на небольшие временные сегменты, в данном случае длиной 10 мс.Для каждого сегмента выполняется преобразование Фурье, и цвет показывает величину сигнала.

Многочисленные вертикальные линии на этих спектрограммах представляют собой радиоатмосферики или «сферики», возникающие в результате ударов молнии, которые могут быть в любой точке мира. Молния испускает короткие импульсы излучения, которые можно наблюдать на глобальном расстоянии от источника, поскольку они направляются волноводом Земля-ионосфера. Они соответствуют звукам «щелчка» и «твика» в аудиосэмпле.Увеличенное изображение радио-атмосферы показано в нижней левой панели.

Есть также набор коротких горизонтальных линий между 10 и 15 кГц. Это навигационные маяки «Альфа».

Сплошные горизонтальные линии между 18 и 30 кГц — это сигналы передатчика ОНЧ, хотя их частота слишком высока, чтобы их можно было услышать в звуке. Эти сигналы передатчика номинально используются для связи. На верхней правой панели в увеличенном масштабе показан передатчик под названием NWC в Австралии, который четко обнаружен в Стэнфорде, а сигнал связи можно рассматривать как повышающую и понижающую модуляцию частоты.Однако эти сигналы передатчиков служат диагностическим средством для нижней ионосферы, поскольку их распространение на большие расстояния зависит от ионосферного отражения. На нижних правых панелях показан пример двух из этих ОНЧ-передатчиков, отслеживаемых в Стэнфорде в течение 3-дневного периода. И амплитуда (вверху), и фаза (внизу) сигнала демонстрируют четкие суточные колебания, отражающие резкие изменения в нижней ионосфере от дневного к ночному. Это пример дистанционного зондирования ионосферы с использованием сигналов ОНЧ-передатчиков.

У нас есть приемники по всему миру, на всех семи континентах, для самых разных экспериментов. Наша сеть постоянно растет и меняется по мере адаптации наших экспериментов. Наши студенты ищут на планете лучшие места для построения еще одной из наших радиоантенн.

Мы работаем с НАСА и Организацией Объединенных Наций, чтобы разместить наши приемники СНЧ / СНЧ в развивающихся странах, что не только дает нам больше данных, но и предоставляет инструмент научного уровня, который ученые в развивающихся странах могут использовать для обучения студентов естественным наукам и ускорения их обучения. собственная карьера.Узнайте больше о нашей «УДИВИТЕЛЬНОЙ» программе.

Мы также разрабатываем приборы для оптического обнаружения явлений, связанных с молнией. Наши уникальные исследовательские темы требуют создания уникальных инструментов, изготовленных на заказ, и мы всегда занимаемся разработкой новейших и лучших электронных систем для наших экспериментов. Мы развертываем инструменты в самых суровых и удаленных средах на Земле, они разработаны с очень низким энергопотреблением, поэтому они работают без вмешательства человека.

Мы также создаем инструменты, которые летают на спутниках.Мы также работаем с другими групповыми спутниковыми данными (такими как RPI и IMAGE).

Extremely Low Frequency — обзор

II Источники гравитационных волн

Излучение гравитационных волн вызывается квадрупольным моментом источника Q , в соответствии с этим соотношением:

(1) h∼Gc4Q¨r,

, где Q¨ — вторая производная от Q , r расстояние до источника, G гравитационная постоянная Ньютона (6.67 × 10 ⁻¹¹ м ³ кг ⁻¹ сек ⁻² ) и c скорость света.

Излучаемая мощность — это светимость гравитационной волны:

(2) L = Gc5Q˙¨2.

Квадрупольный момент можно аппроксимировать следующим образом: Q ∼ Ml ² , где M — масса источника, а l — масштаб отклонения от симметрии. Осесимметричное тело не излучает гравитационные волны. Самые сильные гравитационные излучатели — несферические, с Q¨∼2Mυ2∼4EKns, где v — скорость, E ^нс _K — несферическая составляющая кинетической энергии:

(3) h∼4Gc4rEKns∼2Gc4rMυ .

Двойная система двух масс M на расстоянии r ₀ , вращающаяся с частотой f вокруг их общего центра масс, демонстрирует максимальное изменение квадрупольного момента, поскольку вся кинетическая энергия несферична. Излучение происходит на удвоенной частоте вращения с такой интенсивностью:

(4) h∼4Gc4rMr02ω2.

Из-за крошечного значения фактора Gc4∼8 × 10–45сек2кг м искусственные гравитационные волны слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить.Гипотетическая гантель, состоящая из двух масс 10 ⁴ кг на концах 10-метрового стержня, вращающегося с частотой 10 Гц вокруг центра масс, создает волны с амплитудой ниже ч ∼ 10 ⁻⁴⁰ в волновой зоне. . Возможные источники гравитационных волн — очень компактные и тяжелые небесные тела, такие как нейтронные звезды и черные дыры. Тела с сильной гравитацией в двойных системах излучают гравитационные волны. Для таких тел радиус порядка радиуса Шварцшильда rs = 2GMc2.Излучаемая волна имеет амплитуду

(5) h∼1rr0rs1rs2

, где r _s1 , r _s2 — радиусы Шварцшильда тел. Для двойной системы из двух нейтронных звезд в скоплении галактик Девы (на расстоянии 15 Мпк, где 1 пк = 1 парсек = 3,1 × 10 ¹⁶ м) с M ∼ 1,4 M _⊙ , r ₀ ∼ 20 км и орбитальной частоте вращения в несколько сотен герц, результирующая деформация составит h ∼ 10 ⁻²¹ .Это значение является первоначальной целью наземных детекторов.

Поскольку гравитационный источник массой M не может быть меньше его радиуса Шварцшильда, частота излучения не может превышать обратную величину времени прохождения света вдоль r _с :

(6) f≤c34πGM.

Имея в виду компактные небесные тела с массой, превышающей предел Чандрасекара ∼1,4 M _⊙ , максимальная ожидаемая частота составляет ∼10 ⁴ Гц.

Физика гравитационных волн охватывает широкий диапазон частот, который традиционно делится на четыре области:

1.

Область крайне низких частот , 10 ⁻¹⁸ –10 ⁻¹⁵ Гц: гравитационные волны создают квадрупольную анизотропию в космическом микроволновом фоновом (CMB) излучении. Спектр волн описывается долей плотности энергии Ω _g ( f ) (в полосе пропускания f ), необходимой для закрытия Вселенной.По наблюдениям спутника COBE Ω _g ≤ 10 ⁻⁹ на частоте 10 ⁻¹⁸ Гц.

2.

Область очень низких частот , 10 ⁻⁹ –10 ⁻⁷ Гц: Гравитационные волны вызывают колебания времени прихода радиосигналов пульсаров. Исходя из синхронизации миллисекундных пульсаров, Ωg <6 × 10–8h3 при 4 × 10 ^–9 Гц, где H — постоянная Хаббла в единицах 100 км / с.

3.

Низкочастотная область , 10 ⁻⁴ –1 Гц: Фактически исследуются экспериментальные подходы, такие как доплеровское слежение за космическими аппаратами с Земли и лазерная интерферометрия в космосе (которая обсуждается в разделе III.F). Нижняя граница частоты определяется колебаниями давления солнечного излучения. Потенциальными источниками в области низких частот являются галактические двойные звезды, сверхмассивные сливающиеся двойные черные дыры (массы от 10 ² M _⊙ до 10 ⁸ M _⊙ ), нейтронные звезды и малые черные дыры падают в массивные черные дыры ( M ∼ 10 ⁶ M _⊙ ).

4.

Высокочастотная область , 1–10 ⁴ Гц: эта область включает наземные интерферометры и резонансные детекторы, которые подробно обсуждаются в разделах III и IV. Нижняя граница частоты обусловлена ​​колебаниями земли и колебаниями градиента силы тяжести. Ожидается, что несколько источников будут излучать с высокой частотой: вращающиеся нейтронные звезды, схлопывающиеся сверхновые, нейтронные звезды и небольшие сливающиеся черные дыры.

Окно наблюдения гравитационных волн детекторов, описанных в данном обзоре, охватывает низкочастотную и высокочастотную области (10 ⁻⁴ –10 ⁴ Гц).

С точки зрения генерируемого ими сигнала источники можно разделить на три основных типа: источники всплесков с очень короткой продолжительностью, т. Е. Широкополосные по частоте; узкополосные источники, которые бывают периодическими или квазипериодическими; и стохастические фоны. Катастрофические события, такие как взрывы сверхновых или слияние двойных систем, вызывают всплески сигналов. Вращающиеся асимметричные нейтронные звезды или двойные системы вдали от слияния являются узкополосными источниками. Добавление нескольких слабых источников дает стохастический фон.

Характеристики наиболее релевантных источников описаны в следующих параграфах. Последние годы были отмечены энергичными теоретическими усилиями, направленными на моделирование источников, в основном с развитием методов численной теории относительности.

II.A Supernovae

Сверхновые были первой исторической целью детекторов гравитационных волн. Гравитационный коллапс звезды в сверхновую приводит к рождению нейтронной звезды. Если коллапс сверхновой звезды II типа не является симметричным, ожидается, что испускание гравитационных волн произойдет в виде всплеска сигнала с временной шкалой порядка миллисекунд.Подробные характеристики всплесков пока не очень хорошо известны. Гравитационное излучение связано с долей массы, которая преобразуется в гравитационные волны. Предполагая эффективность 0,1%, текущие оценки предсказывают одно событие каждые 30 лет с ч ∼ 10 ⁻¹⁸ в нашей галактике (10 кпк) и несколько событий в год с обнаружением событий вплоть до скопления Девы (15 Мпк). , где ожидается несколько интересных источников.

II.B Пульсары

Пульсары — это вращающиеся нейтронные звезды с типичным радиусом ∼10 км и массой 1.4 M _⊙ , с периодами вращения от долей герц до сотен герц. Пульсары могут излучать гравитационные волны, если отклоняются от осевой симметрии. Излучение является непрерывным с удвоенной частотой вращения с амплитудой

(7) h∼8π2Gc4If2rε,

, где f — частота вращения, I — средний момент инерции (∼10 ³⁸ кг · м). ² ), и ϵ параметр отклонения (эллиптичность, по оценкам ниже 10 ⁻⁶ ).Ожидаемый сигнал для известного пульсара ниже 10 ⁻²⁶ , но сигнал может быть интегрирован за длительные интервалы времени. На сегодняшний день известно более 1000 пульсаров из 10 ⁹ , предсказанных в галактике. Пиковая частота вращения составляет несколько герц, что требует низкочастотной чувствительности детекторов. Нейтронные звезды также могут быть излучателями гравитационных волн в течение первых нескольких лет жизни, если рождены с высокой частотой вращения.

II.C Черные дыры

Черные дыры должны быть довольно обычным явлением во Вселенной.Имеются косвенные свидетельства того, что черные дыры звездных масс ( M ∼ 10 M _⊙ ) находятся в рентгеновских двойных системах, а многие галактики являются массивными или сверхмассивными (от M ∼ 10 ⁶ M _{). ⊙ от} до M ∼ 10 ¹⁰ M _⊙ ) черные дыры в их центрах. Несмотря на огромное разнообразие явлений, которые могут привести к их образованию и истории, невозмущенные черные дыры описываются только массой, зарядом и угловым моментом.Однако, когда объекты захватываются черной дырой, ее горизонт событий вибрирует, испуская гравитационные волны, прежде чем вернуться в состояние равновесия. Гравитационные волны являются сильным признаком физики черной дыры. Собственная частота излучения тела массой M и радиусом R составляет

(8) fn = 14πR3GMRs

, где R _s — радиус черной дыры Шварцшильда. Таким образом, черные дыры звездной массы колеблются в диапазоне килогерц, а более массивные — в диапазоне миллигерц или ниже.

II.D Объединение двоичных файлов

Бинарные системы, такие как PSR 1913 + 16, излучают гравитационные волны. Выше мы видели интенсивность деформации [по формуле. (5)]; для двойной системы нейтронной звезды в скоплении Дева деформация составляет h ∼ 10 ⁻²¹ . Поскольку излучение гравитационной волны вызывает постепенное уменьшение радиуса орбиты, частота волны увеличивается как чирп, до окончательного слияния. Чем ниже частота среза детектора, тем больше время контроля формы сигнала.Амплитуда и частота чирпа зависят от массы чирпа Mc = μ3 / 5Mt2 / 5, где μ — приведенная масса, а M _t — полная масса системы. Измерение времени чирпа позволяет определить массу чирпа, а расстояние до источника можно определить по амплитуде.

Простота системы делает это событие потенциально наиболее явным признаком гравитационных волн. Слияние компактных двойных систем — нейтронная звезда / нейтронная звезда (NS / NS), нейтронная звезда / черная дыра (NS / BH), черная дыра / черная дыра (BH / BH) — может предоставить информацию по нескольким темам физики.Объединение NS / NS может дать зонд ядерного уравнения состояния и, надеюсь, объяснение феномена γ-всплеска; Слияние ЧД / ЧД может служить превосходной проверкой общей теории относительности в режиме сильной гравитации. Прогнозируемая частота событий на галактику составляет ∼10 ⁻⁵ год ⁻¹ для NS / NS и ∼10 ⁻⁷ год ⁻¹ для слияния ЧД / ЧД. Чтобы иметь несколько событий в год, необходимы детекторы с чувствительностью до 200 Мпк (включая 6 × 10 ⁵ галактик).

II.E Стохастический фон

Стохастический фон включает все неразрешенные источники и космологические гравитационные волны. Первичные гравитационные волны представляют особый интерес, так как они должны были возникнуть через ∼10 ⁻²⁴ сек после Большого взрыва. Гравитационные волны могли исследовать Вселенную в гораздо более раннюю жизнь, чем любые другие измерения, такие как реликтовое излучение.

Строящиеся извещатели имеют уровень шума того же порядка, что и упомянутые выше сигналы.Шум обычно описывается спектром мощности S _N ( f ) или спектральной плотностью N˜ (f) = SN (f), измеренной в единицах амплитуды шума Гц. Например, если сигнал с h ∼ 10 ⁻²¹ обнаружен в полосе пропускания 1 кГц, то спектральная плотность будет h˜ = 3 × 10−231 Гц. Предполагается, что все источники шума в детекторах некоррелированы и поэтому складываются в квадратуре.

Способность обнаруживать сигналы задается характеристической амплитудой hc = hNcycl, где N _cycl — количество циклов, затрачиваемых сигналом, близким к максимальной амплитуде, т.е.е., N _cycl ∼ f ^* t _o с f ^* типичная частота сигнала и t _o время наблюдения.

Интенсивность основных астрофизических источников показана на рис. 2.

РИСУНОК 2. Интенсивность некоторых астрофизических источников. CB, компактные двоичные файлы; WDB, двойные системы белых карликов; CBC, компактное бинарное слияние; SN — сверхновые; a , слияние двойных черных дыр с 10 ⁶ M _⊙ ; b , образования черной дыры с 10 ⁶ M _⊙ ; c , двойная черная дыра с 10 ⁶ M _⊙ ; d , черная дыра – черная дыра с 10 ³ M _⊙ .

Ионосфера

Ионосфера Влияние верхних слоев атмосферы Земли на радиосигналы

---

Необходимые материалы

---

1.) AM-радио
2.) Алюминиевый экран (можно купить дома магазин снабжения, такой как Home Depot)

---

Введение

---

Электромагнитный спектр состоит из волн многих длин волн в диапазоне от очень длинноволновых радиоволн до очень коротковолнового гамма-излучения лучи. Видимый свет, состоящий из коротковолновых волн, помещается около середины этого спектра.

Видимый свет может проходить через оконное стекло, но через сплошную стену поглотит часть света и отразит оставшиеся части. Ученые сказали бы, что стекло прозрачно для видимого света, но стена непрозрачная.

Поскольку атмосфера прозрачна для видимого света (при поглощении часть света), астрономы, использующие телескопы, могут видеть вещи издалека вдали, используя видимый свет для формирования изображений.

Атмосфера Земли, однако, действует непрозрачным барьером для большей части электромагнитный спектр.Атмосфера поглощает большую часть длин волн короче ультрафиолета, большая часть длин волн находится между инфракрасным и микроволны и самые длинные радиоволны. Радиоастрономам остается только коротковолновое радио, которое проникает в атмосферу и приносит информация о Вселенной нашим приборам, привязанным к Земле. Основные частотные диапазоны, разрешенные для прохождения через атмосферу: называется радиоокном. Радиоокно состоит из частот которые находятся в диапазоне от 5 МГц (5 миллионов герц) до 30 ГГц (30 миллиардов герц).Низкочастотный конец окна ограничен сигналы отражаются ионосферой обратно в космос, а верхний ограничение вызвано поглощением радиоволн водяным паром и углеродом диоксид в атмосфере. Поскольку атмосферные условия меняют радио окно может расширяться или сжиматься. В ясные дни с идеальными условиями были обнаружены сигналы с частотой до 300 ГГц.

Это влияние ионосферы на нижний конец радио спектр, который мы исследуем в этом упражнении.

---

Ионосфера

---

Ионизированная часть атмосферы Земли известна как ионосфера. Ультрафиолетовый свет солнца сталкивается с атомами в этом область, выбивающая электроны. Это создает ионы или атомы с недостающие электроны. Это то, что дало ионосфере свое название, и это свободные электроны, которые вызывают отражение и поглощение радиоизлучения. волны.

Как это влияет на наши наблюдения Юпитер?

Когда солнце находится над головой в течение дня, большая часть ионосферы ионизирован из-за большого количества ультрафиолетового света, исходящего от солнце.Когда радиоволны входят в атмосферу Земли из космоса, некоторые волны поглощаются электронами в ионосфере, в то время как другие проходят через и обнаруживаются наземными наблюдателями. Частота каждого из именно эти волны определяют, поглощается он или нет пройти сквозь атмосферу. Низкочастотные радиоволны не очень распространяются. далеки от атмосферы и довольно быстро абсорбируются. Выше частотные волны могут полностью проходить через атмосферу и достигать земля.

Этот процесс также работает в обратном направлении для радиоволн, производимых на Земля. Высокочастотные волны проходят через ионосферу и уходят в космос, в то время как низкочастотные волны отражаются от ионосферы и по сути «скачет» по земле.

Диаграмма ниже поможет проиллюстрировать это:

---

Что все эти разговоры о высоких и низких частотах радиоволны? Какие типы вещей попадают в каждый диапазон?

Астрономические радиоисточники излучают в широком диапазоне частот.Их излучение может быть измерено в диапазоне от низких частот до высоких частоты. Юпитер, например, излучает радиоволны от 10 кГц до около 300 ГГц. Это излучение разбито на несколько групп. В наименьшее из них — километровое излучение, которое колеблется от 10 кГц до 1000 кГц. Другие группы частот включают гектометрические (от 1000 кГц до 3 МГц), декаметрический (от 3 МГц до 40 МГц) и дециметрический (от 100 МГц до 300 ГГц). Нас беспокоят декаметровые выбросы. Радио Юпитер. Приемник Radio Jove настроен на частоту 20.1 МГц.

Радиоволны, производимые на Земле, в основном созданы руками человека и часто составляют единое целое. определенная частота. Фактически, это один из способов, которым астрономы могут определить сигнал, созданный на Земле помимо астрономического сигнала. Если они могут настраивать свои приемники на немного более высокую или более низкую частоту и сигнал пропадает, это, скорее всего, сигнал с Земли. Радио волны делятся на три основные категории с разнообразным использованием:

HF (высокая частота от 3 до 30 МГц)
Связь на большие расстояния.Доставка, Самолет, Мировое вещание Связь, Радиолюбители.
Использование включает отражение сигнала от ионосферы обратно в ожидание приемные станции. Склонен к атмосферным изменениям, вызывающим выцветание и шум.
Диапазон от 500 до тысяч километров.

V.H.F. (Очень высокая частота 30–300 МГц)
Связь на среднем расстоянии. Автотранспорт, мобильный, каботажное судоходство и воздушно-башенные коммуникации.
Дальность 70-100км (для самолетов несколько сотен км).

U.HF (сверхвысокая частота 300-3000 МГц)
Это область таких вещей, как карманные рации полиции, сотовые телефоны, T.V., и связь космических аппаратов с землей. В высоком U.H.F. диапазон сигнал может «отражаться» от зданий и отражаться до тех пор, пока обнаружен приемником.

---

Виды деятельности

Мы можем использовать алюминиевые экраны для имитации воздействия ионосферы. Для этого выполните следующие действия:
1.) Выньте AM-радио на улицу и настройтесь на AM. станция.
2.) Используя алюминиевый экран, сделайте небольшую клетку, которую вы можете поместите над AM-приемником. После размещения клетки над приемником наблюдайте, как станция становится слабее или исчезает.
3.) Удалите клетку, и станция вернется.

Экран действует как твердый объект для входящих радиоволн. Мы можем Представьте радио как наземную приемную станцию. Экран, подобно ионосфере, отражает низкоэнергетические радиоволны AM и они не обнаруживаются.

Ниже представлена ​​анимация, в которой сравниваются ионосферные условия во время типичный день с днем ​​с ионосферной бурей.An ионосферная буря вызвана выбросом корональной массы из Солнца, который ударяет в атмосферу Земли. Эти выбросы массы содержат большие количества частиц, которые врезаются в ионосферу и выбивают электроны из атомов. Как обсуждалось выше, свободные электроны отражают радиоволны. из астрономических источников обратно в космос. Добавление рыхлых электронов в результате выброса массы делает наблюдения и связь затруднена. Темно-синие и фиолетовые области — это области, где количество свободных электронов невелико.В этих областях мало электронов, чтобы отражать радиоволны и, следовательно, частотные волны способны достигать земли. Как видно из анимации в ночное время и ранние утренние часы лучше всего подходят для наблюдения из-за того, что на небе нет солнца и его ультрафиолетовый свет в это время не достигает атмосферы.

Плотность электронов (сколько электронов приходится на каждый кубический сантиметр) представлен изменяющейся цвета. Полосы высокой плотности, появляющиеся при высоком широты во время шторма, но быстро исчезают по мере его стихания из-за частицы с высокой скоростью врезаются в атомы в атмосфера и выбивание электронов на свободу.11 метров от Земли, сколько времени потребовалось для радиосигналы, чтобы достичь Земли?

т = 500 секунд

2.) 3 МГц — самая низкая частота, которая будет проходить через ионосфера. Вычислите длину волны этих волн.

= 100 метров

3.) Общее правило состоит в том, что расстояние порядка 1/10 длина волны будет казаться твердой для радиоволны. Какого размера будут промежутки в нашем сетчатом экране должны быть, чтобы блокировать солнечное радио 20 МГц волны обсуждались в задаче 1?

= 15 метров, шаг = 1.5 метров

4.) Как показано выше, ионосфера может действовать как твердый объект для радиоизлучения. волны. Как вы думаете, можно ли построить радио на основе этой идеи? блюдо не твердое? Если да, то каковы преимущества и преимущества сетчатое блюдо?

легкий, экономит затраты на строительство,
внутри мало собирается (дождь, снег, листья и т. Д.),
в случаях большие антенны сетка может пропускать солнечный свет на
до земли ниже и помогают предотвратить эрозию
почвы, позволяя расти
травы и растительная жизнь.

5.) Если расстояния в 1/10 длины волны кажутся твердыми для электромагнитных волны были бы дефектами в твердой радиотарелке (дырками или вставками) этот размер имеет значение? Радиоизучение имеет дело с волнами в диапазоне от 100 до 100 м. 1мм. Если бы мы построили твердую тарелку для каждой из этих крайностей (100 м и 1 мм) насколько малы дефекты в нашей антенне быть?

10 метра и 0,1 мм (или 0,0001 м)

---

Кредиты

The H.F / V.H.F. / U.H.F. изображение, расположенное в разделе, описывающем высокочастотные и низкочастотные радиоволны, а также изображение Земли в разделе ионосферы любезно предоставлены Elbate Engineering LTD.
http://www.voyager.co.nz/~elbate/propo.htm
http://www.voyager.co.nz/~elbate/propo2.htm

Разница между высокими, средними и низкочастотными шумами

6 октября 2017

Вы, наверное, знаете, что разные звуки имеют разные частоты, но в чем разница между высокими и низкочастотными звуками? А как насчет среднечастотных звуков? Если вам интересно, чем отличаются звуки разной частоты и как они на вас влияют, читайте дальше.

Что такое низкая и высокая частота в звуке?

Когда мы говорим о звуке, мы говорим о высоких и низкочастотных волнах. Звуковые волны — это движения молекул воздуха, которые наши уши переводят в звук, а частота — это количество циклов, которые эти волны совершают за секунду.

Это измерение количества циклов в секунду выражается в герцах (Гц), причем более высокие Гц соответствуют более высокочастотному звуку. Низкочастотные звуки составляют 500 Гц или ниже, а высокочастотные волны — более 2000 Гц.

Человеческое ухо может улавливать звуки от 20 Гц до 20 000 Гц, в зависимости, конечно, от слушателя. Люди с потерей слуха обычно плохо слышат звуки в более высоком диапазоне частот. Речь обычно находится в диапазоне от 100 до 8000 Гц. Люди могут начать испытывать трудности с распознаванием речи, когда она превышает 3000-4000 Гц.

Есть три типа звуковых волн, в общем:

Волны с низкой звуковой частотой.

Низкочастотные звуковые волны часто звучат «ниже» человеческого уха. Когда вы увеличиваете басы в стереосистеме, вы создаете более низкочастотный звук. Это «грохочущие» звуки, которые вы чувствуете не меньше, чем слышите.

Волны средней частоты звука.

Среднечастотные звуки — это звуки в диапазоне от 500 до 2000 Гц, в котором вы можете разумно определить человеческую речь. Звуки в этом диапазоне часто бывают металлическими или роговыми.

Волны высокой звуковой частоты.

Высокочастотные звуки могут начинаться с частотой выше 2000 Гц, хотя в этой области существует очень широкий диапазон слышимых звуков. При частоте 2000 Гц мы говорим, что звук придает речи «присутствие», речь звучит более реалистично и аутентично. На частоте 10 000 Гц вы слышите звуки, похожие на треск тарелок и щебетание птиц.

Получите бесплатный акустический анализ

Низкие и высокочастотные волны

Можно подумать о низких, средних и высоких частотах относительно музыкальных нот.Самая низкая нота музыкальных инструментов, таких как органы, тубы, фортепиано и виолончели, находится в диапазоне частот 5-70 Гц. Средняя до в скрипичном ключе фортепиано — это звук средней частоты, чуть выше 500 Гц. Самая высокая нота на флейте находится в нижней части высокочастотного диапазона, около 2100 Гц, в то время как самая высокая нота на стандартном пианино немного превышает 4000 Гц. Что касается вашего стерео, когда вы увеличиваете низкие частоты, вы фильтруете высокочастотный звук и получаете больше низкочастотного звука, а когда вы увеличиваете высокие частоты, вы получаете больше высоких частот.

Для получения дополнительной информации о звуке и его эффектах посетите сайт Soundproofcow.com.

Исследователи сохраняют и публикуют публичные данные о низкочастотных радиоволнах

На осеннем собрании AGU, крупнейшем международном совещании по науке о Земле и космосе, исследователи представили крупнейшую в мире базу данных данных об экстремально низких частотах (ELF) / очень низких частотах (VLF). База данных с открытым доступом называется WALDO, или Всемирный архив низкочастотных данных и наблюдений.Исследователи смогут получить доступ почти к 1000 терабайт (ТБ) данных для дальнейшей научной работы в таких областях, как дистанционное зондирование ионосферы, прогнозирование землетрясений, геологоразведка и эффекты космической погоды. Космическая погода, которая может привести к красивым полярным сияниям в ночном небе или разрушительному воздействию на электросети и спутники, особенно важна для понимания и предсказания ученых и инженеров.

Работа по сохранению сотен терабайт результатов измерений электромагнитных волн КНЧ / СНЧ и открытию их для исследователей всего мира является совместным проектом Стэнфордского университета, Технологического института Джорджии и Университета Колорадо в Денвере при поддержке Национального научного фонда и Министерства обороны. .

«Замечательно, что мы сохраняли эти данные все эти годы, потому что сейчас время, когда они становятся наиболее ценными благодаря достижениям в области вычислительной мощности, алгоритмов больших данных и искусственного интеллекта», — сказал Марк Голковски, доктор философии, профессор электротехники в CU Денвер.

Кульминация наследия

Голковски и Моррис Коэн, доктор философии, доцент Школы электротехники и компьютерной инженерии Технологического института Джорджии, инициировали проект WALDO как кульминацию наследия, начатого в Стэнфорде после Второй мировой войны.Профессор Роберт Хелливелл был пионером в этой области и использовал большие антенны для захвата низкочастотных радиоволн в удаленных местах, таких как Антарктида и Аляска, для изучения сложной физики околоземного космического пространства. В Стэнфорде Хелливелл в конце концов передал эстафету профессору Умрану Инану, который служил советником Голковски и Коэна, когда они были студентами его исследовательской программы.

Установка антенны на Аляске

«Если и что наш советник привил нам, так это святость высококачественных научных наблюдений и важность их сохранения», — сказал Голковски.«К сожалению, подобная архивная работа часто откладывается на второй план, и только позже люди говорят:« Если бы у нас были данные 10 лет назад, мы бы знали, было это аномалией или нет ». поджог библиотеки в Александрии. Когда его нет, его уже нет.

В течение многих лет исследователи переносили данные с магнитных лент на компакт-диски на DVD, поскольку передовые технологии и устаревшие методы хранения угрожали этим данным. Появление массивных облачных хранилищ сделало данные доступными для исследователей во всем мире.

Благодаря усилиям Голковски, Коэна и их студентов в облако загружается около 80 000 DVD-дисков с данными. Хотя большинство данных относится к прошлым 20 годам, некоторые записи относятся к 1970-м и 80-м годам.

Живое хранилище данных

На момент встречи в облаке доступно 200 ТБ данных, и еще 800 ТБ будут доступны. WALDO станет живым хранилищем, и исследователи будут продолжать добавлять данные из текущих наблюдений, проводимых Технологическим институтом Джорджии и CU в Денвере, например, во время Великого американского солнечного затмения 2017 года.

Записи представляют собой моментальный снимок быстро меняющейся атмосферы и космической среды Земли, поэтому усилия по сохранению существующих данных имеют решающее значение для будущих исследований.

«Это показало мне, какие усилия необходимы как цивилизации, чтобы не потерять прошлое», — говорит Коэн.

Хотя нет никаких сомнений в том, что данные о WALDO являются записями о прошлом планеты и могут информировать о ее настоящем, любой, у кого есть опыт в анализе данных, знает, что исследователи должны прочесать много шума и тусклых наблюдений, чтобы найти драгоценный камень, который сможет предварительные знания.

«Это было вдохновением для названия« WALDO », — сказал Голковски. «Мы взяли за основу детский мультипликационный персонаж, который всегда прячется среди масс в своем характерном свитере».

Новые открытия, вдохновляющие

Голковски и Коэн надеются, что открытие базы данных вдохновит на новые открытия и новые способы использования наборов данных. Постоянное улучшение вычислительной мощности и алгоритмов обработки данных, несомненно, сыграет свою роль.

С момента прибытия в Технологический институт Джорджии Коэн обнаружил, что сигналы с частотой 60 Гц и их гармоники — раздражающий шум, исходящий от электросетей — можно использовать в качестве диагностического средства для электросетей и систем кибербезопасности.В CU в Денвере Голковски использовал наблюдения за молниями в режиме СНЧ для диагностики верхних слоев атмосферы, что в конечном итоге могло улучшить системы связи.

Коэн сказал, что «неожиданное» применение данных для кибербезопасности электросетей — лишь один из многих будущих открытий.

«У нас есть ощущение известных неизвестных, но кто знает, сколько неизвестных неизвестных все еще существует», — сказал Коэн. «Делая эти данные общедоступными, мы надеемся, что другие исследователи будут использовать эти наборы данных так, как мы еще не могли себе представить.”

«Наконец-то у нас есть ответ на вопрос:« Где WALDO? », — сказал Коэн.

Финансирование этих записей на протяжении многих лет осуществлялось такими организациями, как Национальный научный фонд, НАСА, Министерство обороны.

Влияние электромагнитных полей крайне низкой частоты на нейрогенез и когнитивное поведение в экспериментальной модели травмы гиппокампа

Воздействие электромагнитных полей крайне низкой частоты может вызывать постоянную модуляцию пластичности нейронов.В последние годы были предприняты огромные усилия для разработки подходящей стратегии для усиления нейрогенеза у взрослых, который, по-видимому, сдерживается из-за старения мозга и нескольких нейродегенеративных заболеваний. В этом исследовании мы оценили влияние КНЧ-ЭМП на нейрогенез и память после лечения триметилоловохлоридом (TMT) в качестве нейротоксиканта. Мышам во всех группах () вводили BrdU во время эксперимента в течение семи дней подряд для маркировки новорожденных клеток. Пространственную память оценивали с помощью теста водного лабиринта Морриса (MWM).К концу эксперимента нейрогенез и дифференцировка нейронов были оценены в гиппокампе с использованием иммуногистохимии и вестерн-блоттинга. Согласно полученным данным, воздействие СНЧ-ЭМП улучшило пространственное обучение и память в тесте MWM. Воздействие КНЧ-ЭМП значительно увеличивало количество клеток BrdU + и NeuN + в зубчатой ​​извилине взрослых мышей (и, соответственно). Вестерн-блоттинг выявил значительную активацию NeuroD2 у мышей, подвергшихся воздействию ELF-EMF, по сравнению с группой, получавшей TMT ().Эти данные предполагают, что СНЧ-ЭМП может иметь клиническое значение для улучшения нейродегенеративных процессов и может помочь в разработке нового терапевтического подхода в регенеративной медицине.

1. Введение

Чрезвычайно низкочастотные электромагнитные поля (КНЧ-ЭМП) излучаются бытовыми и медицинскими приборами. Частоты от 0 до 300 Гц обычно называют чрезвычайно низкими частотами (СНЧ) [1]. В многочисленных исследованиях сообщалось о влиянии магнитных полей на биологические системы.КНЧ-ЭДС оказывает определенное влияние на активность мозга, функцию нервной системы и когнитивное поведение [2]. Недавно было предложено использовать СНЧ-ЭМП для модуляции функций гиппокампа, включая пролиферацию клеток, нейрогенез и поведенческую активность [3, 4]. Исследование Cuccurazzu et al. показали, что воздействие КНЧ-ЭМП (1 мТл; 50 Гц) может быть эффективной стратегией для увеличения in vivo нейрогенеза гиппокампа [3]. Более того, КНЧ-ЭДС приводит к увеличению синаптической пластичности в перфорантном пути зубчатой ​​извилины (ДГ) [5].Кроме того, он может подавлять апоптоз нейронов и способствовать выживанию клеток нервной системы [6]. Согласно исследованию Perez et al., Нетепловые повторяющиеся разряды ЭМП вызывают горметический эффект против старения и снижают гибель клеток в Т-лимфоцитах и ​​клеточных линиях фибробластов во время летального стресса [7]. Транскраниальная магнитная стимуляция усиливает нейрогенез в субвентрикулярной зоне мозга и предотвращает двигательные изменения у крыс, вызванные нигростриатным поражением [8]. Пролиферация гиппокампа облегчает синаптические связи, что модулирует консолидацию долговременной пространственной памяти [9].В исследовании Podda et al. Воздействие КНЧ-ЭДС (1 мТл; 50 Гц; 3,5 ч / день в течение 6 дней) улучшило обучение и производительность при выполнении задач на память, что коррелирует с усилением нейрогенеза [4]. Более того, в предыдущем исследовании хроническое воздействие КНЧ-ЭДС в магнитном поле 50 Гц (2 мТл) в течение одного или четырех часов оказывало положительное влияние на приобретение и поддержание пространственной памяти [10]. Несколько факторов могут способствовать стимулирующему эффекту хронического воздействия на обучение и долговременную память. Считается, что КНЧ-ЭДС стимулирует повышенную экспрессию белков в потенциал-управляемых каналах Ca ²⁺ и увеличивает приток Ca ²⁺ [11].Хорошо известно, что постсинаптическое повышение внутриклеточной концентрации Ca ²⁺ играет важную роль в индукции долгосрочной потенциации (LTP) пирамидных нейронов CA1 как одного из вовлеченных клеточных механизмов в обучение и память [10]. В этом исследовании мы использовали триметилолово хлорид (TMT), чтобы предложить модель повреждения гиппокампа для изучения нейрогенеза, созревания нейронов и нейроповеденческих эффектов ELF-EMF у взрослых самцов мышей BALB / c. TMT, оловоорганическое соединение с нейротоксическим действием на лимбическую систему и гиппокамп, считается полезным инструментом для получения экспериментальной модели нейродегенерации [12].TMT считается нейротоксическим веществом, которое может быть полезно для изучения реакции на повреждение в отношении характера дегенерации и апоптоза нейронов в DG гиппокампа мышей и крыс. TMT значительно повышает уровень цитокинов, включая фактор некроза опухоли (TNF) -альфа, TNF-бета и интерлейкин-1-альфа. С другой стороны, TMT не влияет на уровень глюкокортикоидов и, следовательно, не может подавлять реакцию на повреждение в гиппокампе крысы после системной инъекции [13].Согласно исследованию Halladay et al., TMT вызывает возмущение полисиалированной молекулы адгезии нервных клеток в гиппокампе и коре головного мозга; также воздействие TMT может привести к нарушениям пространственного обучения [14].

Исходя из вышеупомянутого фона, цель этого исследования состояла в том, чтобы определить эффекты ELF-EMF на пролиферацию клеток и поведенческое познание в ответ на нейротоксичность TMT в DG гиппокампа мышей BALB / c.

2. Материалы и методы

2.1. Животные

Всего 56 взрослых мышей-самцов BALB / c (возраст 6-7 недель; Институт Пастера, Иран) содержались в помещении для животных в контролируемых условиях (температура: 21 ± 2 ° C, относительная влажность: 45 ± 5% и цикл 12 ч света / 12 ч темноты) с доступом к пище и воде ad libitum. Все процедуры на животных выполнялись в соответствии с Руководством по уходу и использованию экспериментальных животных и были одобрены Комитетом по ветеринарной этике Иранского университета медицинских наук. Последовательность конкретных праймеров, использованных в этом исследовании, показана в таблице 1.

CAC7CA7CA2 -GCTAGAT -GCTGAT 9020-GA-GAT-GATGA-7-GA-GAT -3 9 0719 Имя гена Последовательность праймера COX-2 ПГЕ2 Форвард 5-ATCACCTTCGCCATATGCTC-3 Обратный 5-GGTGGCCTAAGTATGGCAAA-3 каспазы-3 Нападающий 5-TCTACAGCACCTGGTTACTATTCC-3 Обратный 5-TTCCGTTGCCACCTTCCTG-3 МОГ Форвард 5-CAAGAAGAGGCAGCAATGGAG-3 Обратный 5-CAGGAGGATCGTAGGCACAAG-3 Вах Форвард 5-GCAGCGGCAGTGATGGAC-3 Назад 5-TCCTGGATGAAACCCTGTAGC-3 Bcl-2 Форвард 5-CCCTTGGCGTGTCTCTCTG-3 Обратный 5-TCCTGTGATTCTCCCTTCTTCTC-3 NG2 Форвард 5-CGTCTCTGGAAGAACAAAGGTC-3 Обратный 5 -AGAGTACATCATGCCGACTGC-3 β -Actin Вперед 5-GCA TCG TCA CCA ACT GGG AC-3 Обратный 907 AG725 5-ACC TG 3-ACC TG

ЦОГ-2: циклооксигеназа 2, ПЭГ2: простагландин E2, каспаза-3: цистеин-аспарагиновая протеаза-3, MOG: гликопротеин олигодендроцитов миелина, Bax: Bcl-2-ассоциированный X-протеин 2: В-клеточная лимфома 2, NG2: нейральный / глиальный антиген 2, β, -актин: бета-актин.

2.2. Система генерации ЭДС

ЭДС-КНЧ генерировалась двумя соленоидами, подключенными к генератору переменного тока. Каждый соленоид состоял из катушки на 380 витков (диаметр 19 см и длина 17,5) и длинного магнитного провода, скрученного вокруг цилиндра из оргстекла. Животных, подвергшихся воздействию КНЧ-ЭМП, помещали в пластиковую клетку в центре цилиндра, окруженного соленоидами.

Сила магнитного поля контролировалась с помощью зонда, подключенного к телеметру (Compensation 51662; Германия) для точного измерения интенсивности ЭДС (рис. 1).Мы оценили влияние КНЧ-ЭМП на нейрогенез и память после лечения TMT в качестве нейротоксиканта. Температуру регулировали с помощью внешнего датчика температуры, чтобы свести дрейф термометра к минимуму. Другой аналогичный держатель образца был помещен в контейнер с защитой от ЭМП для контрольной группы. Воздействие на животных продолжалось шесть дней (шесть часов ежедневно).

2.3. Экспериментальные группы

Животных случайным образом разделили на четыре группы (по 14 мышей в группе): (1) контрольная группа без стимуляции КНЧ-ЭДС; (2) фиктивная группа, получавшая внутрибрюшинную инъекцию физиологического раствора без стимуляции КНЧ-ЭДС; (3) Группа ТМТ, получающая разовую дозу ТМТ внутрибрюшинно (2.5 мг / кг; Merck, Германия) без стимуляции КНЧ-ЭДС; и (4) группа TMT + ELF-EMF, подвергшаяся воздействию ELF-EMF (50 Гц, 1 миллитесла) после инъекции TMT (рис. 2). Воздействие на животных продолжалось в течение шести дней (шесть часов в день), следующих через 72 часа после инъекции TMT. С момента начала воздействия все группы получали внутрибрюшинные инъекции (50 мг / кг) бромдезоксиуридина (BrdU) (B9285; Sigma-Aldrich, США).

2.4. Тест «Водный лабиринт Морриса» (MWM)

Через тридцать два дня после последнего воздействия мы случайным образом выбрали семь мышей, чтобы облегчить поведенческий анализ в тесте MWM.Этот тест основан на спонтанном стремлении грызунов сбегать из воды, используя погруженную платформу в круглом резервуаре. В нашей лаборатории тест MWM состоял из резервуара из нержавеющей стали (диаметром 110 см, глубиной 60 см), заполненного водой (23 ± 1 ° C). Несколько визуальных подсказок присутствовали в комнате и оставались неизменными во время эксперимента. Лабиринт был разделен на четыре квадранта: северо-запад, северо-восток, юго-запад и юго-восток. Также по периметру танка располагались исходные позиции, то есть север, юг, восток и запад.

Скрытая круглая платформа (диаметром 12 см) была расположена в центре юго-западного квадранта и погружена на 1 см ниже поверхности воды. Положение платформы для эвакуации оставалось постоянным для всех животных во время всех тренировок. Каждая мышь проходила четыре тренировки в день в течение четырех дней подряд. На пятый день проводили зондовый тест, удаляя платформу и позволяя каждой мыши свободно плавать в течение 60 секунд.

Инфракрасная видеокамера (Nikon, Мелвилл, Нью-Йорк, США) была установлена ​​непосредственно над резервуаром с водным лабиринтом для записи длины пути плавания (пройденного расстояния), времени, затраченного на достижение подводной платформы (задержка выхода), и процентов времени, проведенного в целевом квадранте для каждой мыши.

2,5. Иммуногистохимия

Через 24 часа после последнего воздействия КНЧ-ЭДС четыре мыши из каждой группы были анестезированы кетамином (100 мг / кг) и ксилазином (10 мг / кг). Мышей транскардиально перфузировали 4% параформальдегидом в фосфатном буфере и затем умерщвляли. Мозги животных удаляли и фиксировали в течение ночи. Затем мозг обезвоживали в серии восходящего спирта, промывали ксилолом и пропитывали парафином.

Далее блоки были разделены на 5 корональных срезов мкм м (постбрегма область: −1.34–2,54 мм). Оценку включения BrdU в DG-область гиппокампа проводили, как описано ранее [15]. Вкратце, срезы инкубировали в 50% формамиде и 2x стандартном буфере цитрата натрия при 65 ° C в течение 2 ч, а затем дважды инкубировали в 100 мМ бората натрия (pH = 8,5). Затем ДНК денатурировали путем инкубации срезов в 2 н. HCl при 37 ° C, промывали фосфатно-солевым буфером (PBS) и блокировали 0,4% Triton X-100 в PBS и козьей сыворотке (10%) в течение 30 мин.

Срезы инкубировали в течение ночи с мышиным моноклональным анти-BrdU (1:70; Sigma, США) при 4 ° C.Затем срезы инкубировали с мышиным моноклональным вторичным антителом (HRP) (1: 200; Abcam, Кембридж, Великобритания) в течение 1 ч и помещали во влажный темный ящик при комнатной температуре. Пероксидазу 3,3′-диаминобензидин (DAB) использовали для визуализации и индукции реакции антиген-антитело.

Наконец, срезы промывали PBS и контрастировали гематоксилином. Для каждого животного среднее количество клеток BrdU + измеряли путем подсчета пяти коронарных срезов гранулярных и субгранулярных слоев DG с помощью светового микроскопа с объективом × 40 (Olympus AX70 Provis, Япония), прикрепленного к цифровой камере (Olympus DP11, Япония). .

Мы провели иммуногистохимический анализ NeuN через 37 дней после последнего воздействия КНЧ-ЭМП во всех группах для оценки созревания нейронов. Мозг животных () был разделен на 5 корональных срезов мкм м (постбрегма область: от -1,34 мм до -2,54 мм). Вкратце, после удаления парафина путем погружения в этанол пониженного содержания и промывания солевым раствором с трис-буфером (TBS; pH = 7,4) эндогенную пероксидазу гасили 0,3% H ₂ O ₂ в течение 30 минут. Затем срезы подвергали автоклавному извлечению антигена и инкубировали в блокирующем растворе (раствор, не содержащий белков сыворотки, Dako, Дания).

Срезы инкубировали с мышиным моноклональным первичным антителом против нейронального ядерного антигена (NeuN, 1: 100; Millipore Chemicon International, MAB377) и вторичным HRP-конъюгированным антителом против IgG мыши (1: 200; Abcam, Кембридж, Великобритания). . После промывания TBS пероксидазу DAB (Dako, Дания) использовали для визуализации реакции антиген-антитело. Слайды контрастировали гематоксилином и закрепляли. Беспристрастный стереологический метод был использован для подсчета NeuN + нейронов, как описано ранее [16].

2.6. Вестерн-блоттинг

После глубокой анестезии животных (по три мыши в группе) умерщвляли декапитацией через 24 часа после последнего воздействия ELF-EMF. Свежие гиппокампы быстро вскрывали, замораживали в жидком азоте и хранили при -80 ° C до дальнейшего использования. Затем ткани гомогенизировали в ледяном буфере RIPA для лизиса, состоящем из буфера RIPA 1:20 и смеси ингибиторов протеаз.

Лизаты (12000 г) центрифугировали в течение 30 минут при 4 ° C, и 5 мкл аликвоты мкл супернатанта использовали для определения концентрации белка.Перед электрофорезом образцы денатурировали при 95 ° C в течение 5 мин. Общее содержание белка (100, мкл, г) разделяли на полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS). Затем его переносили на нитроцеллюлозную мембрану в полусухом резервуаре для переноса при 80 вольт в течение 50 мин с буфером для переноса, содержащим трис-основание, 192 мМ глицина, 0,1% SDS и 20% метанол.

Мембраны блокировали 5% обезжиренным молоком в TBS, содержащем 0,5% Твин 20, и инкубировали с первичными антителами, направленными против мышиных моноклональных антител против NeuroD2 (1: 1500; Abcam, Кембридж, Великобритания) и глицеральдегид-3-фосфата. дегидрогеназа (GAPDH, 1: 1000; Abcam, Кембридж, Великобритания) в течение 2 часов.

После трехкратной промывки мембран смесью TBS и Tween 20 их повторно инкубировали с вторичным антителом, конъюгированным с щелочной фосфатазой (1: 5000; Abcam, Cambridge, UK) в течение 1 часа. Наконец, полосы были обнаружены с помощью хромогенного субстрата (5-бром-4-хлор-3-индолилфосфат) в присутствии нитросинего тетразолия. Денситометрические измерения белков анализировали с помощью программы UVIdoc (Хьюстон, США).

2.7. Статистический анализ

Статистический анализ был выполнен с использованием SPSS версии 16.Данные были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) и тесты Тьюки были использованы для анализа различий между группами. значение менее 0,05 считалось статистически значимым.

3. Результаты

3.1. Влияние ELF-EMF на обучение и пространственную память

Анализ в течение четырех дней обучения показал, что группа, получавшая TMT, потратила больше времени на поиск скрытой платформы (задержка выхода), чем другие группы (рис. 3 (a)). Более длительная латентность побега свидетельствует о более серьезном дефиците пространственной памяти.Также, согласно результатам апостериорного тестирования, группа TMT значительно отличалась от контрольной и фиктивной групп ().

Согласно результатам, ELF-EMF вызвала значительное снижение латентности побега по сравнению с лечением TMT (). Как показано на Рисунке 3 (b), значительная разница в пройденном расстоянии наблюдалась между группами, получавшими TMT, и контрольной группой (). Кроме того, пройденное расстояние было короче у мышей, получавших TMT, получавших ELF-EMF, по сравнению с группой, получавшей TMT ().

Кроме того, в этом исследовании был исследован процент попадания в целевой квадрант в сеансе пробного исследования (рис. 3 (c)).Результаты показали, что контрольная и фиктивная группы проводили больше времени в целевом квадранте по сравнению с группой, получавшей TMT (). Мы также наблюдали значительную разницу между группами, получавшими TMT, и группами, получавшими TMT + ELF-EMF ().

3.2. Эффекты воздействия ELF-EMF на нейрогенез в DG гиппокампа мышей

Для того, чтобы оценить эффекты ELF-EMF на нейрогенез в DG гиппокампа мышей, мы провели иммуноокрашивание BrdU. Включение BrdU показало, что TMT снижает количество пролиферирующих клеток по сравнению с контрольной и фиктивной группами (; Фигуры 4 (a) и 4 (b)).С другой стороны, воздействие ELF-EMF значительно увеличивало количество нейронов BrdU + из-за пролиферации клеток по сравнению с группой, получавшей TMT (), (df = 3;; значение = 0,000).

3.3. Влияние воздействия КНЧ-ЭМП на NeuN + нейроны

Как показано на фиг. 5, обработка TMT вызвала снижение количества зрелых нейронов (NeuN +) в области DG по сравнению с контрольной группой (). С другой стороны, воздействие КНЧ-ЭМП значительно увеличивало количество нейронов NeuN + по сравнению с лечением TMT (), (df = 3; F = 6.92; значение = 0,001).

3.4. Влияние воздействия КНЧ-ЭМП на экспрессию NeuroD2

NeuroD2 играет решающую роль в обеспечении выживания, пролиферации и индукции дифференцировки нейронов. Денситометрический анализ полос вестерн-блоттинга показал, что воздействие ELF-EMF (1 мТл) значительно увеличивало экспрессию белка NeuroD2 в гиппокампе по сравнению с группой, получавшей TMT (; фиг. 6). Вестерн-блоттинг также показал, что ELF-EMF изменяет экспрессию белка NeuroD2 в контрольной группе и группе TMT, которые различались, но это различие не было статистически значимым.

4. Обсуждение

В настоящем исследовании введение TMT вызывало ухудшение памяти и снижение нейрогенеза в гиппокампе. С другой стороны, КНЧ-ЭДС приводило к увеличению количества вновь сгенерированных и зрелых нейронов в гиппокампе. В целом, интоксикация TMT, как было показано, вызывает дефицит когнитивных функций и памяти у людей [17], а также у экспериментальных животных [18, 19]. Некоторые ученые считают, что когнитивная функция сопровождается патологическим повреждением пирамидных клеток гиппокампа у животных, отравленных TMT [20].TMT приводит к избирательной дегенерации нейронов в гиппокампе за счет увеличения экспрессии Bax и индуцированной каспазой гибели клеток [21]. Нарушение пространственной памяти и обучения может быть вызвано снижением экспрессии гена рецептора D2, что, возможно, влияет на пластичность тормозных цепей [19]. Другим возможным объяснением ингибирующего действия ТМТ может быть повышение внутриклеточного уровня Ca ²⁺ [22]. Это повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция является результатом чрезмерной или постоянной активации глутаматных ионных каналов, что может вызвать дегенерацию нейронов [23].КНЧ-ЭДС приводит к увеличению количества вновь сгенерированных и зрелых нейронов в гиппокампе. КНЧ-ЭДС, применяемая в разные промежутки времени, модулирует продукцию хемокинов и рост кератиноцитов посредством ингибирования ядерного фактора, энхансера легкой цепи каппа активированных В-клеток (NF- κ B) сигнального пути, что приводит к возможному ингибированию воспалительных процессов [3 ]. В предыдущем исследовании Oda et al. сообщили, что воздействие КНЧ-ЭДС (50 Гц, 300 мТл) в культивируемых нейронах мозжечка крыс подавляло апоптоз нейронов и способствовало выживанию [6] и влияло на внутриклеточные проапоптотические пути.Воздействие КНЧ-ЭМП может запускать альфа-частотные диапазоны в головном мозге, вызывать изменения, подобные нейробиоуправлению (верхней альфа-частотной полосы), способствовать когнитивному улучшению и выборочно способствовать пролиферации определенных нейронов [1]. Настоящие результаты показали, что воздействие КНЧ-ЭМП может защитить животных от нейротоксических эффектов TMT и улучшить обучение и память в тесте MWM. В соответствии с нашими выводами, недавние исследования показали, что ЭДС (918 МГц; 0.25 Вт / кг) может обеспечить когнитивные преимущества трансгенным и нетрансгенным мышам [24] и оказать положительное влияние на приобретение и поддержание пространственной памяти [10]. Arias et al. обнаружили, что магнитное поле может улучшить нейрогенез, изменяя эндогенные электрические поля. Стимуляция состояла из колебательного магнитного поля (60 Гц; 0,7 мТл) [8]. Недавно было обнаружено, что длительное воздействие высокочастотного ЭМП может улучшить память у нормальных мышей и предотвратить или обратить вспять когнитивные нарушения у трансгенных мышей с индуцированной болезнью Альцгеймера [25].Согласно литературным данным, воздействие ЭДС (0,16 Гц, 15 мТл) усиливает вызванные гиппокампом потенциалы. Повышение таких потенциалов существенно изменяет эффективность возбуждающих синапсов, что приводит к улучшению памяти [26]. В отличие от результатов настоящего исследования, некоторые исследования показали, что длительное воздействие ЭМП может вызвать заметный долгосрочный дефицит обучаемости [27] и памяти у незрелых мышей [28]. В упомянутых исследованиях эта разница была связана с напряженностью магнитного поля (8 мТл), которая была выше, чем интенсивность, использованная в текущем исследовании (1 мТл).Это открытие показывает, что интенсивность магнитного поля играет важную роль в обучении и укреплении памяти незрелых мышей. Следует отметить, что в этих исследованиях исследователи использовали неполовозрелых грызунов, тогда как в текущем исследовании использовали взрослых мышей. В соответствии с настоящими выводами Ogita et al. показали, что TMT-индуцированные повреждения незрелых нейронов могут вызывать снижение количества незрелых нейронов в DG гиппокампа [29]. Кроме того, было показано, что TMT в культивируемых нейронах гиппокампа крыс приводит к увеличению внутриклеточного свободного Ca ²⁺ из-за высвобождения Ca ²⁺ из внутриклеточных хранилищ [30] и нарушения гомеостаза, а также некроза и апоптоза. повреждения нейронов; Фактически, использование TMT в культуре клеток вызвало повреждение нейронов [31].Кроме того, результаты настоящего исследования продемонстрировали, что воздействие КНЧ-ЭМП увеличивало количество клеток BrdU + в DG гиппокампа и увеличивало пролиферацию клеток в нейронах. Эти результаты согласуются с выводами предыдущего исследования на мышах, которые показали, что воздействие КНЧ-ЭДС в течение семи дней значительно увеличивало количество BrdU + / DCX + клеток в гранулярном слое DG [3]. Было высказано предположение, что воздействие КНЧ-ЭМП может вызывать гиперпролиферацию недифференцированных клеток-предшественников и увеличивать нейрональную дифференцировку нервных стволовых клеток (НСК) [3].В предыдущем исследовании стимуляция ELF-EMF улучшала дифференцировку NSCs in vitro за счет усиления экспрессии канала CaV1 [32]. Также Tasset et al. сообщили, что КНЧ-ЭМП улучшают неврологические показатели, повышают уровень нейротрофических факторов и снижают потерю нейронов на крысиной модели болезни Хантингтона [33]. Cuccurazzu et al. показали, что ELF-EMF увеличивает экспрессию белков NeuroD1 и NeuroD2 в гиппокампе и вызывает гиперпролиферацию недифференцированных клеток-предшественников [3].Настоящие результаты подтвердили, что NeuroD2 является пронейральным транскрипционным фактором, который играет важную роль в нейрональной приверженности. Кроме того, было показано, что ELF-EMF увеличивает экспрессию белков в кальциевом канале CaV1 и уровень кальция в гиппокампе [34], таким образом повышая экспрессию белков NeuroD [35]. Было высказано предположение, что высокочастотная стимуляция у бодрствующих животных повышает нейротрофический фактор головного мозга в гиппокампе, который вызывает нейропластичность в прелимбической коре и стимулирует нейропептид Y; этот нейропептид усиливает пролиферацию гранулярных клеток в DG гиппокампа [36].Более того, было показано, что ЭМП изменяет проницаемость клеточной мембраны, отток кальция и возбудимость нейронов для запуска каскада передачи сигнала, который влияет на пролиферацию нейронов [37]. Иммуноокрашивание NeuN является подходящим биомаркером для прогнозирования замедленной дегенерации нейронов в гиппокампе [38]. В соответствии с исследованием Kurkowska et al., Наши результаты продемонстрировали, что TMT значительно снижает количество иммунореактивных нейронов NeuN в гранулярном слое DG, в то время как воздействие ELF-EMF увеличивает количество этих нейронов [39].В целом, воздействие КНЧ-ЭДС связано с подавлением Bax как проапоптотического белка и увеличивает экспрессию антиапоптотического белка Bcl-2 [4]. Следовательно, по крайней мере, часть положительных эффектов воздействия КНЧ-ЭМП, наблюдаемых в текущем исследовании, может быть отнесена к внутриклеточным сигнальным путям и включает потенциал-управляемые каналы Ca ²⁺ на плазматической мембране.

5. Заключение

В заключение, настоящее исследование продемонстрировало, что воздействие СНЧ-ЭМП может улучшить обучение и ухудшение памяти.Эти эффекты можно отнести к индукции нейрогенеза и пролиферации нейронов, генерируемых из стволовых клеток в нейрогенном слое гиппокампа. Текущие результаты подтверждают первоначальную гипотезу о том, что этот тип стимуляции КНЧ-ЭДС может быть использован в качестве варианта лечения с многообещающим потенциалом для расстройств центральной нервной системы, особенно для дегенеративных заболеваний. Молекулярные механизмы, влияющие на эффекты КНЧ-ЭМП, могут приводить к развитию нейронных клеток и могут быть многообещающей терапевтической стратегией при нейродегенеративных заболеваниях.Однако необходимы дальнейшие исследования для анализа потенциальных терапевтических эффектов СНЧ-ЭМП на нейродегенеративные расстройства.

Раскрытие информации

Реферат рукописи был представлен на 4-м Конгрессе нейробиологов и в Исследовательском ресурсе.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить вице-канцлера по исследованиям Иранского университета медицинских наук за финансовую поддержку.Авторы также выражают благодарность тем, кто помогал им в проведении этого исследования, особенно г-ну Ядолаху Фатхи за его ценную помощь.

Использование сверхнизкочастотных волн и их характеристик для диагностики основных физических факторов возникновения суббури | Письма по наукам о Земле

Акасофу С.И. (1964) Развитие авроральной суббури. Planet Space Sci 12 (4): 273–282. DOI: 10.1016 / 0032-0633 (64)

-5

Артикул Google ученый

Акасофу С.И. (1977) Магнитосферные суббури.Q J R Astron Soc 18 (2): 170–187

Google ученый

Ангелопулос V (2008) Миссия THEMIS. Space Sci Rev 141: 5–34. DOI: 10.1007 / s11214-008-9336-1

Артикул Google ученый

Арнольди Р.Л. и др. (1987) Одновременное измерение нерегулярных магнитных пульсаций, связанных с полярным сиянием, в северных и южных высоких широтах. Журнал Geophys Res 92 (A11): 12221–12232.DOI: 10.1029 / JA092iA11p12221

Артикул Google ученый

Аткинсон Г. (1967) Современная система геомагнитных бухт. Журнал Geophys Res 72 (23): 6063–6067. DOI: 10.1029 / JZ072i023p06063

Артикул Google ученый

Blanchard GT, Lyons LR, Samson JC, Rich FJ (1995) Определение границы полярной шапки по наблюдениям аврорального излучения 6300 ангстрем.J Geophys Res 100: 7855–7862

Статья Google ученый

Bösinger T (1989) О спектральном индексе спектра мощности Pi1B. Ann Geophys 7 (4): 375–386

Google ученый

Bösinger T, Yahnin AG (1987) Магнитная пульсация типа PI1B в качестве монитора развития суббури с высоким временным разрешением. Ann Geophys Ser A 5 (4): 231–237

Google ученый

Чи П.Дж., Рассел К.Т. (2005) Магнитосейсмология во времени пробега: зондирование магнитосферы путем определения времени сотрясений в космосе.Geophys Res Lett 32: L18108. DOI: 10.1029 / 2005GL023441

Артикул Google ученый

Chi PJ, Russell CT, Ohtani S (2009) Время начала суббури с помощью магнитосейсмологии времени пробега. Geophys Res Lett 36: L08107. DOI: 10.1029 / 2008GL036574

Артикул Google ученый

Донован Э.Ф., Трондсен Т.С., Коггер Л.Л., Джекель Б.Дж. (2003) Получение изображений всего неба в рамках канадских проектов CANOPUS и NORSTAR.Sodank Geophys Obs Publ 92: 109–112

Google ученый

Фердуси Б., Редер Дж. (2016) Время распространения сигнала от хвоста магнитосферы до ионосферы: моделирование OpenGGCM. Журнал Geophys Res Space Phys 121: 6549–6561. DOI: 10.1002 / 2016JA022445

Артикул Google ученый

Фрей Х.У., Менде С.Б. (2006) Начало суббури по данным IMAGE-FUV.В: Syrjäsuo M, Donovan EF (eds) Proceedings of ICS-8, Univ. of Calgary, Canada, pp 71–75

Frey HU, Mende SB, Angelopoulos V, Donovan EF (2004) Наблюдения за началом суббури с помощью IMAGE-FUV. Журнал Geophys Res 109: A10304. DOI: 10.1029 / 2004JA010607

Артикул Google ученый

Хендерсон М.Г. (1994) Значение результатов тепловизора Viking для моделей суббури. Univ. Калгари, Калгари

Google ученый

Hones EW Jr (1976) Хвост магнитосферы: его образование и рассеяние.В: Williams DJ (ed) Физика солнечной планетной среды: материалы международного симпозиума по солнечно-земной физике, том 2. AGU, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 558–571

Джейкобс Дж. А., Като Ю., Мацусита С., Троицкая В.А. (1964) Классификация геомагнитных микропульсаций. J Geophys Res 69: 180–181

Статья Google ученый

Kalmoni NME, Rae IJ, Watt CEJ, Murphy KR, Forsyth C, Owen CJ (2015) Статистическая характеристика роста и пространственных масштабов дуги начала суббури.Журнал Geophys Res Space Phys 120: 8503–8516. DOI: 10.1002 / 2015JA021470

Артикул Google ученый

Kalmoni NME, Rae IJ, Murphy KR, Forsyth C, Watt CEJ, Owen CJ (2017) Статистическое азимутальное структурирование дуги начала суббури: последствия для механизма начала. Geophys Res Lett 44: 2078–2087. DOI: 10.1002 / 2016GL071826

Кейлинг А., Такахаши К. (2011) Обзор моделей Pi2.Space Sci Rev 161 (1–4): 63–148. DOI: 10.1007 / s11214-011-9818-4

Артикул Google ученый

Кейлинг А., Фудзимото М., Хасегава Х., Хонари Ф., Сергеев В., Семенов В.С., Фрей Х.Ю., Амм О, Реме Х., Дандурас И., Лучек Э. (2006) Ассоциация пульсаций Pi2 и импульсного отклика: земля и кластерные наблюдения в хвостовой части на 16RE. Ann Geophys 24: 3433–3449. DOI: 10.5194 / angeo-24-3433-2006

Артикул Google ученый

Кепко Л., Кивельсон М.Г. (1999) Генерация пульсаций Pi2 с помощью скачкообразных объемных потоков.J Geophys Res 104: 25021–25034

Статья Google ученый

Lessard MR et al (2006) Природа пульсаций Pi1B по данным наземных и спутниковых наблюдений. Geophys Res Lett 33: L14108. DOI: 10.1029 / 2006GL026411

Артикул Google ученый

Лестер М. и др. (1983) Поляризационные картины магнитных пульсаций Pi 2 и токового клина суббури.Журнал Geophys Res 88 (A10): 7958–7966. DOI: 10.1029 / JA088iA10p07958

Артикул Google ученый

Lester M, Hughes WJ, Singer HJ (1984) Продольная структура пульсаций Pi 2 и токовый клин суббури. Журнал Geophys Res 89 (A7): 5489–5494. DOI: 10.1029 / JA089iA07p05489

Артикул Google ученый

Liou K, Zhang Y-L (2009) Комментарий К.Мерфи и др. J Geophys Res. DOI: 10.1029 / 2009JA014207

Google ученый

Liou K, Meng C-I, Newell PT, Takahashi K, Ohtani S-I, Lui ATY, Brittnacher M, Parks G (2000) Оценка низкоширотных пульсаций Pi2 как индикаторов начала суббури с использованием изображений полярного ультрафиолета. Журнал Geophys Res 105 (A2): 2495–2505. DOI: 10.1029 / 1999JA

6

Артикул Google ученый

Луи АТИ (1991) Синтез моделей магнитосферной суббури.Журнал Geophys Res 96 (A2): 1849–1856. DOI: 10.1029 / 90JA02430

Артикул Google ученый

Луи АТИ (2009) Комментарий к «Переподключение хвоста, запускающее начало суббури». Наука 324 (5933): 1391. DOI: 10.1126 / science.1167726

Mann IR et al (2008) Модернизированная матрица магнитометров CARISMA в эпоху THEMIS. Space Sci Rev 141: 413–451. DOI: 10.1007 / s11214-008-9457-6

Артикул Google ученый

McPherron RL et al (1973) Спутниковые исследования магнитосферных суббурь 15 августа 1968 года.9. Феноменологическая модель суббурь. Эос Транс АГУ 54 (4): 206

Google ученый

Mende SB, Harris SE, Frey HU, Angelopoulos V, Russell CT, Donovan E, Jackel B, Greffen M, Peticolas LM (2008) Группа наземных обсерваторий THEMIS для изучения авроральных суббурь. Space Sci Rev 141: 357–387. DOI: 10.1007 / s11214-008-9380-x

Артикул Google ученый

Менк Ф.В., Уотерс К.Л. (2013) Введение в магнитосейсмологию: наземное дистанционное зондирование магнитосферы Земли.Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Вайнхайм. DOI: 10.1002 / 9783527652051.ch2

Книга Google ученый

Миллинг Д.К. и др. (2008) Ионосферная локализация и распространение долгопериодических пульсаций Pi1 в начале суббури. Geophys Res Lett. DOI: 10.1029 / 2008GL033672

Google ученый

Мотоба Т., Хосокава К., Кадокура А., Сато Н. (2012) Магнитная сопряженность северных и южных авроральных бусинок.Geophys Res Lett 39: L08108. DOI: 10.1029 / 2012GL051599

Артикул Google ученый

Мерфи К.Р., Рэй И.Дж., Манн И.Р., Миллинг Д.К., Ватт CEJ, Озеке Л., Фрей Х.У., Ангелопулос В., Рассел К.Т. (2009a) Диагностика УНЧ-волн на основе вейвлетов в начале фазы расширения суббури. J Geophys Res. DOI: 10.1029 / 2008JA013548

Google ученый

Мерфи К.Р., Рэй И.Дж., Манн И.Р., Миллинг Д.К., Ватт К.Э., Озеке Л., Фрей Х.У., Ангелопулос В., Рассел К.Т. (2009b) Диагностика УНЧ-волн на основе вейвлетов в начале фазы расширения суббури.Журнал J Geophys Res 114: A10

Google ученый

Мерфи К.Р., Рэй И.Дж., Манн И.Р., Миллинг Д.К. (2011a) О природе мощности УНЧ волн во время ночных авроральных активаций и суббурь: 1. Пространственное распределение. J Geophys Res. DOI: 10.1029 / 2010JA015757

Google ученый

Мерфи К.Р., Рэй И.Дж., Манн И.Р., Уолш А.П., Миллинг Д.К., Кейл А. (2011b) Зависимость формы волны Pi2 от периодического увеличения скорости в объемных скачкообразных потоках.Энн Геофис. DOI: 10.5194 / angeo-29-493-2011

Google ученый

Мерфи К.Р., Манн И.Р., Рэй И.Дж., Уотерс К.Л., Фрей Х.Ю., Кейл А., Сингер Х.Дж., Андерсон Б.Дж., Корт Х. (2013) Подробная пространственная структура продольных токов, составляющих токовый клин суббури. Журнал Geophys Res Space Phys 118: 7714–7727. DOI: 10.1002 / 2013JA018979

Артикул Google ученый

Мерфи К.Р., Манн И.Р., Рэй И.Дж., Уолш А.П., Фрей Х.У. (2015) Начало внутренней магнитосферы, предшествующее пересоединению, и динамика хвоста во время суббурь: могут ли суббури инициироваться в двух разных регионах? Журнал Geophys Res Space Phys 119: 9684–9701.DOI: 10.1002 / 2014JA019795

Артикул Google ученый

Newell PT, Lee AR, Liou K, Ohtani S-I, Sotirelis T, Wing S (2010) Зависимость суббуревого цикла различных типов полярных сияний. Журнал Geophys Res 115: A09226. DOI: 10.1029 / 2010JA015331

Google ученый

Nishimura Y, Lyons L, Zou S, Angelopoulos V, Mende S (2010) Запуск суббури из-за нового проникновения плазмы: наблюдения с помощью тепловизора всего неба THEMIS.Журнал Geophys Res 115: A07222. DOI: 10.1029 / 2009JA015166

Google ученый

Nose M et al (1998) Автоматическое обнаружение пульсаций Pi 2 с использованием вейвлет-анализа: метод 1 и приложение для мониторинга суббури. Земля Планеты Космос 50: 773–783

Статья Google ученый

Ohtani S (2004) Всплески потоков в плазменном слое и начало авроральной суббури: ограничения наблюдений на связь между средним хвостом и процессами околоземной суббури.Space Sci Rev 113: 77–96. DOI: 10.1023 / B: SPAC.0000042940.59358.2f.493-509

Артикул Google ученый

Петиколас Л.М. и др. (2008) Временная история событий и макромасштабных взаимодействий во время образовательно-просветительской программы (E / PO) по суббурям (THEMIS). Space Sci Rev 141: 557–583. DOI: 10.1007 / S11214-008-9458-5

Posch JL et al (2007) Статистические наблюдения пространственных характеристик пульсаций Pi1B.Журнал Atmos Sol Terr Phys 69 (15): 1775–1796. DOI: 10.1016 / j.jastp.2007.07.015

Артикул Google ученый

Пу З.Й. и др. (1999) Раздувающаяся нестабильность в присутствии плазменного потока: синтез моделей пересоединения хвостов и токового разрыва для инициирования суббурь. Журнал J Geophys Res 104 (A5): 10235–10248. DOI: 10.1029 / 1998JA

4

Артикул Google ученый

Rae IJ et al.(2007) Пульсации Pi2: резонансы силовых линий или управляемый отклик? В: Syrjäsuo M, Donovan EF (eds) International Conference on Substorms (ICS-8), University of Calgary, Canada

Rae IJ, Watt CEJ (2016) УНЧ-волны над ночным авроральным овалом во время начала суббури. В: Кейлинг А., Ли Д.Х., Накаряков В. (ред.) Низкочастотные волны в космической плазме. Уайли, Хобокен. DOI: 10.1002 / 978111
06.ch7

Google ученый

Rae IJ et al (2009a) Время и локализация ионосферных сигнатур, связанных с началом фазы расширения суббури.J Geophys Res. DOI: 10.1029 / 2008JA013559

Google ученый

Rae IJ et al (2009b) Возникновение земной суббури в околоземном пространстве. Журнал Geophys Res 114: A07220. DOI: 10.1029 / 2008JA013771

Google ученый

Rae IJ, Watt CEJ, Mann IR, Murphy KR, Samson JC, Kabin K, Angelopoulos V (2010) Оптические характеристики роста и пространственной структуры дуги начала суббури.Журнал J. Geophys Res 115: A10222. DOI: 10.1029 / 2010JA015376

Google ученый

Рэй И.Дж., Мерфи К.Р., Ватт CEJ, Манн И.Р. (2011) О природе мощности УНЧ волн во время ночных авроральных активаций и суббурь: 2. Временная эволюция. J Geophys Res. DOI: 10.1029 / 2010JA015762.3771

Google ученый

Rae IJ, Watt CEJ, Murphy KR, Frey HU, Ozeke LG, Milling DK, Mann IR (2012) Корреляция УНЧ волн и интенсивности полярных сияний до, во время и после начала фазы расширения суббури.Журнал Geophys Res 117: A08213. DOI: 10.1029 / 2012JA017534

Google ученый

Roux A, Perraut S, Robert P, Morane A, Pedersen A, Korth A, Kremser G, Aparicio B, Rodgers D, Pellinen R (1991) Нестабильность плазменного слоя, связанная с движущейся на запад волной. Журнал Geophys Res 96 (A10): 17697–17714. DOI: 10.1029 / 91JA01106

Russell CT et al (2008) Наземные магнитометры THEMIS.Space Sci Rev 141: 389–412

Статья Google ученый

Samson JC, Lyons LR, Newell PT, Creutzberg F, Xu B (1992) Протонное сияние и интенсификация суббури. Geophys Res Lett 19: 2167–2170

Статья Google ученый

Сибек Д.Г., Ангелопулос В. (2008) Научные цели и этапы миссии THEMIS. Space Sci Rev 141: 35–59. DOI: 10.1007 / s11214-008-9393-5

Артикул Google ученый

Тамао Т. (1964) Структура трехмерных гидромагнитных волн в однородной холодной плазме.J Geomagn Geoelectr 18: 89–114

Статья Google ученый

Уозуми Т., Юмото К., Кавано Х., Йошикава А., Олсон Дж. В., Соловьев С.И., Вершинин Е.Ф. (2000) Характеристики передачи энергии магнитных пульсаций Pi 2: широтная зависимость. Geophys Res Lett 27: 1619

Статья Google ученый

Уозуми Т. и др. (2004) Характеристики распространения магнитных пульсаций Pi 2, наблюдаемых в высоких широтах на земле.Журнал Geophys Res 109: A08203. DOI: 10.1029 / 2003JA009898

Артикул Google ученый

Уозуми Т. и др. (2009) Характеристики распространения пульсаций Pi 2, наблюдаемых на высоких и низких широтах станций MAGDAS / CPMN: статистическое исследование. Журнал Geophys Res 114: A11207. DOI: 10.1029 / 2009JA014163

Артикул Google ученый

Уолш А.