雷电物理观测平台
VHF辐射源三维定位系统
VHF闪电辐射源三维定位系统由我站科研人员自行研制,通常由7站组成,每个测站同步接收闪电放电产生的VHF电磁辐射脉冲的峰值信号,该系统接收机的中心频率为270MHz,3dB带宽为6 MHz,信号的动态范围达100dB。当辐射峰值超过噪音电平阈值时,以25 μs的时间间隔(窗口)获取最大峰值信号,同时记录它的强度和时间,峰值信号的时间分辨率为50ns。利用7个子站同步确定的峰值到达的绝对时间,利用到达时间差法,实现对闪电辐射源的三维时空定位。该系统能以很高的时间和空间分辨率展现闪电放电的三维时空演变过程,揭示闪电放电通道及云中电荷区分布的三维时空结构。
基于高时空分辨率的闪电VHF辐射源三维定位系统得到的闪电放电通道
大气平均电场仪
大气平均电场仪由美国CAMPBELL公司生产,型号CS110,可以测量大气电场在地表处的垂直分布。应用于区域电场研究、雷电危害评估、风暴监测等领域。结合CR1000数据采集系统组成雷电预警系统,可连续监测特定地点的电场,并在发生雷电前启动报警。
闪电单站定位系统
闪电单站定位系统由平板天线和方位天线组成,根据平板天线和方位天线接收的雷电电磁辐射脉冲,计算出雷电闪击发生时距本站的方位,仰角及回击强度。多站组网可提高测量精度及测量范围。数据信息可用于雷电科学研究及雷电预警等工作。
雷电警报器
雷电警报器由我所科研人员自行研制仪器,探测范围约50公里,其探测雷电发生时雷电回击发出的电磁辐射脉冲,根据接受到的脉冲多少进行雷电强度预警,可广泛应用于雷电研究及需要雷电预警的各种部门。
高精度快慢天线采集系统
高精度快慢天线采集系统为我所科研人员自行研制的具有自主知识产权的雷电信息采集系统,该系统主要由高速数据采集板块,快天线电场测量仪及慢天线电场测量仪组成(均有专利)。其中高速数据采集卡采集速率可达100Mb/s,存储时间可达2秒。快天线时间常数为2ms,慢天线时间常数为6秒。该系统可完成单个闪击的全部物理量采集,速度快,精度高,是雷电研究中最核心的数据采集工具。
高速摄像系统
高速摄像系统由fastcam1型高速摄像机及相关计算机软件组成,摄像速度最高可达10000帧/秒,主要用于雷电发生时的光学观测。利用该系统,可详细记录雷击时闪电的预击穿过程、回击过程、回击间过程及继后回击过程的详细光学过程,多站观测,还可重构闪电的三维发展结构。
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