K-9M-76 号機による冬の夜明前電離層の熱的電子のエネルギー分布観測

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本報告は磁気共役点からの光電子降下による夜明前の大気光増量現象に関する総合観測を目的として打上げられたK-9M-76号ロケットに塔載された熱的電子エネルギー分布測定器による観測結果に関する。測定にはラングミュアプローブを用い, ドリベステン法を適用した。プローブ特性の二次微分を得るためには最近開発した高速掃引に適した遅延回路を用いた。上昇時は高度140kmから最高高度349kmまで, 下降時は最高高度から200kmまでと, 100kmから87kmにかけてのE層のデータが得られた。100kmから200kmに亘ってはE-F層の谷が存在し, ここでは低エネルギー部分が二つのピークに分れる傾向が見られた。240kmより上部では高エネルギー尾部に若干の凹凸があることと, 非常に低エネルギーの部分 (≲0.15eV) における涸渇を除いてはマクスウェル分布からの大きいずれはなかった。得られた二次微分曲線をプローブ電圧に対しセミログプロットし, 最小二乗近似直線を計算機により決定し, その傾斜から電子温度を求めた結果, 高度90kmから350kmに亘って750°Kから1300°Kに至るまでの高度と共に増加の傾向を得た。また, 二次微分曲線の積分よりプラズマ密度を求めた結果, 100km附近で最大密度1.3×10^4cm^<-3>のE層, 300km附近で最大密度1.5×10^5cm^<-3>のF層, 100-200kmに亘るE-F層の谷が明らかとなった。これらの結果は酸素分子イオンと電子との解離再結合によるO(^1D)の生成率を評価すること, 光電子の直接励起によるO(^1D)生成率との比較を可能にする。
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