پرتو گاما
اشعه گاما نوعی از امواج الکترومغناطیسی است. طول موج آن بسیار کوتاه است و از ۱ تا ۰٫۰۱ آنگستروم تغییر میکند. جرم آن در مقیاس اتمی صفر، سرعت آن برابر سرعت نور، بار الکتریکی آن صفر است. انرژی اشعه گاما از ۱۰ کیلو الکترون ولت تا ۱۰ مگا الکترون ولت تغییر میکند.
برد اشعه گاما بسیار زیاد است. مثلا در هوا چندین متر است. خاصیت ایجاد یونیزاسیون و برانگیختگی در اشعه گاما نیز وجود دارد. ولی به مراتب کمتر از ذرات آلفا و بتا است. مثلا اگر قدرت یونیزاسیون متوسط اشعه گاما را یک فرض کنیم، قدرت یونیزاسیون متوسط ذره بتا ۱۰۰ و ذره آلفا ۱۰۴ خواهد بود. قدرت نفوذ این اشعه به مراتب بیشتر از ذرات بتا و آلفا است. طیف انرژی اشعه گاما، همانند ذرات آلفا تک انرژی است. یعنی تمام فوتون‌های گامای حاصل از یک عنصر رادیواکتیو دارای انرژی یکسانی هستند.
توزیع گاما
توزیع گاما یکی از توزیع‌های احتمالاتی پیوسته است.
تابع چگالی احتمال:
گاما
تابع احتمال
یک آنتن رادار دوربرد معروف به آلتیر (ALTAIR) برای ردیابی اشیاء فضایی، این رادار در آبسنگ کواجالین مستقر است.
رادار یک دستگاه رادیویی است که برای مشاهده اجسام و اندازه‌گیری برخی ویژگی‌های آنها به وسیله امواج الکترومغناطیسی به کار می‌رود. کاربرد اصلی رادار و محل پیدایش و رشد آن در صنایع نظامی و هوانوردی است و نقش اصلی یک سیستم راداری نظارت بر یک محدوده بزرگ و تشخیص اجسام متحرک، ردیابی اهداف و استخراج مشخصاتی مانند سرعت و ارتفاع و ... می باشد.
ساختار و عملکرد
رادار با ارسال و دریافت امواج رادیویی کار میکند. اهدافی که رادار استخراج می کند، معمولا اهداف فلزی هستند. ویژگی های رادار نسبت به دید چشمی:
برد زیاد
عدم وابستگی به وجود نور
عبور امواج از موانع
امکان اندازه گیری دقیق مشخصه هایی مانند فاصله، ارتفاع، سرعت
انواع رادار از نظر ساختمانی
رادار پالسی
رادار موج پیوسته
کاربرد ها
نظارت و رهگیری هواپیماها و موشکها
نظارت و رهگیری اهداف دریایی یا زمینی
نظارت و رهگیری اجرام فضایی
هواشناسی
اندازه گیری سرعت وسایل نقلیه
رادارهایی که امروزه در هوانورذی غیرنظامی استفاده میشود در دو گروه کلی مورد بحث قرار میگیرد:
Primary Suveillance Radar و Secondary Suveillance Radar
از آنجایی که این دو رادار از هر جهت کامل نیستند اکثرا با هم در یک سایت نصب میشوند.
در اینجا سعی میکنم این دو سیستم رو به همراه معایب و محاسن معرفی کنم.
Primary Suveillance Radar )PSR) :
این اولین نوع رادار بود که در هواپیمایی بکار گرفته شد . اساس کار بر مبنای فرستادن یک سیگنال و محاسبه زمان برگشت آن از هدف بود . این آنتن در ساده ترین حالت از چهار بخش مهم تشکیل شده :
1-فرستنده
2-گیرنه
3-آنتن
4-صفحه نمایش(Plan Position Indicator)
در ابتدای کار آنتن در حالت فرستندگی است و در زمانی بسیار کوتاه ( حدود 2 میکرو ثانیه) امواج الکترومغناطیسی رو پخش میکند . به این زمان Tx Time میگویند.
انرژی به یک آنتن Directional تغذیه شده و در فضا پخش میشود . دقت کنیم که آنتن رادار در اصل یک آنتن سمتی است ( پخش کننده در یک سمت ) ولی وقتی که به گردش در میاید کار یک آنتن همه جهته (Omindirectional) را میکند.
بعد از پخش اموج نوبت به دریافت برگشتی حاصل از برخورد به اهداف است . از اینرو فرستنده خاموش و گیرنده روشن میشود . در مدت زمانی حدود چندین هزار میکرو ثانیه گیرنده روشن میماند . به این زمان Rx Time گویند.
برگشتی های رادار در صفحه نمایش PPI نمایش داده میشود .
برای سوییچ بین فرستنده و گیرنده نیز از یک Duplexer استفاده میشود .
برد رادار ها نیز تابع قرت خروجی فرستنده و زاویه نصب آنتن نصبت به افق است . (Tilt Angle)
در مبحث رادار دو تعریف اصولی داریم که بیان علمی و فنی پارامترهای Rx Time و Tx Time است:
* Pulse Repitation Frequency : تعداد پالسهای فرستنده در واحد زمان است . این مقدار با برد رادار نسبت عکس دارد یعنی هرچه برد بیشتر شود چون Rx Time زیاد میشود PRF کم میشود .
* Pulse Repitation Intervals : به فاصله دو پالس متوالی میگن و در حقیقت همان Rx Time است . هر چه برد بیشتر شود PRI نیز زیاد میشود.
سیستم رادار اولیه به دلیل نبودن سیستم کمکی خارجی ( نظیر آنچه که در Secondary Suveillance Radar استفاده میشود ) دارای معایب گوناگونی است . تلاشها مخصوصا در کاربرهای نظامی بر این بوده که این محدودیتها به حداقل برسد . بطور کلی محدودیتهای PSR به شرح زیر است:
1- اهمیت قدرت فرستنده برای پوشش برد حداکثر .
2- مشکل تفکیک اهداف ثابت و متغیر
3- مشکل در تشخیص اهداف از همدیگر
4- نداشتن ارتفاع اهداف