闪光! 闪电发出X射线

任何在风暴期间听到收音机裂纹的人都知道闪电发射无线电信号。但在一系列独特的实验中,涉及将铁丝拖车转向暴风云,佛罗里达州研究人员的团队已经发现“triggered”闪电也会发出能量的波浪,更高频率–X射线,或可能伽马射线或相对论电子。 来自 佛罗里达大学 :佛罗里达州的研究人员:闪电发射X射线
现代Ben Franklins使用火箭来解决80岁的辩论

2003年1月30日
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盖斯维尔,弗拉。—任何在风暴期间听到收音机裂纹的人都知道闪电发射无线电信号。

但在一系列独特的实验中,涉及将铁丝拖车转向暴风云,佛罗里达州研究人员的团队已经发现“triggered”闪电也会发出能量的波浪,更高频率–X射线,或可能伽马射线或相对论电子。

将于周五报告在学报科学上,该发现是去年报告的自然闪电的类似发现的高跟鞋,这表明所有闪电都会发出如此称为精力充沛的辐射。发现终于可能最终解决了80年的问题,也是在大气条件下报告了这种高能量,高频辐射的罕见实例之一。医生的真空管’S Office机器可以在地球上产生X射线,但否则X射线和伽马射线通常仅发生在外太空中,在那里它们被超新星爆炸的这种非凡事件传播。

“I think it’s really exciting,”Martin Uman表示,佛罗里达大学闪电专家和总监’S的闪电研究和测试中的国际中心,完成了实验。“We didn’期待看到任何东西,然后,突然间,几乎每次闪电冲程都有X射线。”

辩论对闪电是否会发出精力辐射日期回到20世纪20年代,当诺贝尔奖理物理查尔斯汤森·雷斯威尔逊首次预测了这一现象。许多研究人员试图确认或反驳他的预测,但结果证明了不确定。那’由于佛罗里达理工学院的物理与空间科学助理教授,Joe Dwyer表示,因为自然闪电难以研究。

他说,虽然没有实际应用,它提高了对闪电的基本了解,虽然有助于开发防雷系统。 Dwyer说,X射线,伽马射线和相对论电子最多只通过海平面的空气行驶几百码。

因为没有人知道闪电将攻击的地方,获得准确的测量可能是一个非凡的运气而不是可重复的实验。研究人员也因难以区分对真正测量的干扰而陷入困境。结果,Dwyer说, “已经有一系列的一系列结果,大约一半积极和一半。”

DYWER出发了以获得更具决定性的结果。他而不是追逐自然闪电,而不是拜孚工程学院’佛罗里达州农村的闪电研究与检测中心。该设施的研究人员位于Sharkke附近的营地,火花闪电通过从钢管2,400英尺的电池发射纤细的火箭朝向暴风雨云。每个火箭均落后一根薄的kevlar涂层丝,旨在将闪电导入地面上的目标击球点。

触发闪电的地面零是火箭发射塔。 Dwyer安装了距离这塔约75英尺的精心构造的检测系统。该系统包含在一个带厚侧面的重型铝箱中,厚侧阻挡了除高能辐射之外的所有信号,部分是两个照片乘法器管探测器,标准设备测量辐射。使用了两个探测器,以便可以作为控制。

除了触发闪电外,UF组还提供了电流和场强的临界测量。从7月到9月的曼宁系统,研究人员触发了多次闪电。每个闪存通常都包含几个返回行程,或者为人眼发生太快而发生的单个闪电事件以区分。探测器以37种此类笔划的87%录制了能量辐射,显示出它在开始或每次中风之前发生–电荷从云移动下来并在行程之前接触地面时的那一刻。

“It’在出现可见中风之前–这似乎是生产精力辐射的时候,” Dwyer said. “没有人完全了解这是如何发生的。”

这种闪电过程的阶段被称为“dart leader”Uman说,也存在于从云到地面延伸到地面的自然闪电,这表明该研究结果可能适用于所有云到地闪电。它’他说,也是重要的观察结果,因为海拔高度越低,能量辐射越低,产生和繁殖。

地球轨道卫星已经记录了与雷暴有关的能量辐射。但是,很少有望看到它在近地面产生的,Dwyer说。“People didn’认为电场足够强大或长度尺度足够长,” he said.

Dwyer.’S项目是为期五年,410,000美元的国家科学基金会的一部分,研究与UF相关的NSF赞助研究进行了研究。他计划在明年夏天返回闪电研究和测试中心继续调查。在他的优先列表之上:缩小闪电产生的能量辐射是否具体由X射线,伽马射线,能量电子或三种组合组成。 UF研究人员正在为实验准备改进的支持仪器组。

“我们每年夏天都可以出去那里,” Dwyer said. “So it’终于成为一个实验科学,我们可以做实验和测试理论,并且从来没有真正的那样。”

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