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南極ロケットS-310JA-1,2号機に搭載されたPWHにより,南極域電離層におけるHF帯電波スペクトルの観測が行なわれた.電子サイクロトロン周波数以下の周波数帯域およびUHR周波数近傍に狭帯域の顕著なエミッションが観測された.これらのエミッションは数keVレンジの電子フラックスとの対応がよく,このエネルギー範囲の降下電子によるビーム不安定の結果,励起された静電的電子サイクロトロン波と考えられる.1および2号機で観測されたスペクトルの違いは,それぞれの発射時におけるサフストームフェイスの相違に基づいており,これらの観測結果は,極域電離層における波動-粒子相互作用を解明する上で重要な情報を与える., Observations of the plasma wave emissions in a high frequency range from 01 to 10 MHz have been made using the lonospheric sounding rockets S-310JA-1, and 2, launched on February 13, 1976 and on February 10,1977, respectively, from Syowa Station in Antarctica The observed HF plasma waves are characterized by the electrostatic electron cyclotron harmonic waves generated by the beam-wave interaction in the ionosphere The flight of S-310JA-1 rocket was carried out after the termination of a substorm effect, where the drifting electrons were making enhanced precpitation near the rocket path ; enhancement of the HF plasma waves was remarkable at UHR (upper hybrid resonance) frequency and in a frequency range lower than the electron cyclotron frequency associated with nonlinear wave-particle interactions. The S-310JA-2 flight was made during the particle precipitation of a diffuse aurora where the HF emissions were weaker than the case of S-310JA-1, due to soft precipitation of particles

南極の中層大気総合観測が中層大気国際共同観測計画(Middle Atmosphere Program, MAPと略称する)の一環として実施されており, 昭和基地にレーザレーダを設置し, 極域中層大気中のさまざまな大気現象を調べようとする計画が, 1983年から検討されてきた。この目的のために建設されたレーザレーダの特徴は, ルビーの基本波0.6943μmおよび第2高調波0.3471μmのパルスを最大1Hzのくりかえしで同時射出し, 有効径50cmの望遠鏡で散乱光を受信するものであり, それぞれの波長での光子計数法を用いた観測および基本波でのAスコープ方式の観測が行えるようになっている。試験観測の結果は良好で, エルチチョン火山の噴火(1982年)の影響を受けた成層圏エアロゾル層の様子がとらえられており, 2波長同時観測によって, エアロゾル層内の粒径分布が, 垂直方向について不均一であることなどが推定された。, Multiwavelength laser radar system was installed at Syowa Station in 1983 by the 24th Japanese Antarctic Research Expedition for measurement of the middle atmospheric phenomena in cooperation with International Middle Atmosphere Program (MAP). The laser radar can simultaneously shoot two kinds of laser pulses (0.6943μm : the fundamental wave, 0.3471μm : the second harmonic wave) by means of ruby laser with regulated repetition frequencies (maximum : 1Hz) and receive scattered light by a telescope with the 50 cmφ-lens in efficient diameter. The measurement can be done by using a photon counter for each wave and A-scope for the fundamental wave. The test observation had been successfully made in Japan and it showed the remarkable increases of the strato-spheric aerosol due to the volcanic eruption of Mt. El Chichon. It was also inferred that the size distribution of the particles in the aerozol layer is inhomogeneous.

オーロラX線撮像検出器として厚型のリチウム・ドリフト型Si(Li)半導体検出器の2次元撮像装置を製作し, 1985年7月に行う北極域オーロラ帯での気球観測に使用することを計画した。従来, 市販されている小型のSi表面障壁型検出器では, 空乏層の厚さが数100μmで, X線領域の検出効率が著しく悪く, 使用することができない。また, 面積が数(cm)^2で厚いSi検出器では低雑音のものを製作することはかなり難しいとされている。低雑音で厚さ5mm, 面積400(mm)^2のリチウム・ドリフト型Si(Li)検出器の開発を行い, オーロラX線撮像用検出器として応用した。製作した検出器は0℃に冷却することによって, 35keV以上のX線を十分測定できるものである。この2次元撮像装置は有効面積18×18mmのSi(Li)半導体検出器を5×5画素に配列し, ピンホール型コリメータで囲まれている。角分解能は中心画素で15度であり, 全視野角は62度である。本論文では, このSi(Li)半導体撮像装置および観測計画について述べる。, To observe auroral X-ray images, the horizontal two-dimensional array of the Lithium-drifted Silicon Si(Li) detectors has been developed. The auroral X-ray imager has 5×5 pixels. The sensor element of one pixel is the 18×18mm area and 5mm thick Si(Li) detector. The Si(Li) detectors have such large noises at room temperature as to be unsuitable for X-ray measurements, but the noises become much smaller at -20℃. Then, X-ray measurements are fully possible at this low temperature. In observations by a stratospheric balloon, cooling of the semiconductor detectors is made by dissipating of heat to low temperature environment. The heat pipe has been used to cool the chamber containing the Si(Li) detectors. The energy range of auroral X-rays to be observed is from 37 to 200keV. The horizontal two-dimensional array of Si(Li) detectors is placed in a pinhole collimator. The angular resolution of the auroral X-ray imager is 15° at the center pixel. The full field of view of the imager is 62°. In July 1985,the balloon flight with this auroral X-ray imager has been performed in the northern auroral region.

南極ロケットS-210JA-21号機に搭載されたPWHにより,南極域電離層における高周波帯プラズマ波動スペクトルの観測が行われた.その結果,ロケット近傍でのUHR周波数からZモードしゃ断局波数にかけての帯域,および電子サイクロトロン周波数以下,の2つの帯域において顕著なエミッションが観測された.前者のエミッションでは,その周波数変動が電離層電子密度の分布構造をよく反映しており,このエミッションが比較的ロケット近傍で励起されたものであることを示す.また後者のエミッションも同時に観測された降下電子フラックスと対応しており,これらのエミッションが極域電離層に降り込む降下粒子との波動粒子相互作用の結果,下部電離層レベルにおいて励起されたプラズマ波動であることが判明した., An observation of the plasma wave spectrum in a high frequency range from 0.1 to 10 MHz has been made using the ionospheric sounding rocket S-210JA-21, launched on July 26, 1976 from Syowa Station in Antarctica. Plasma wave emissions were observed in two frequency ranges ; the first range is from the UHR frequency to the Z-mode cut ofr frequency, and the second is a range lower than the electron cyclotron frequency. The center frequency of the first kind emissions indicates a variation corresponding to the local upper hybrid and to the electron plasma frequencies along the flight path of S-210JA-21, indicating an evidence that the emissions are produced in the ionosphere as a result of the wave-particle interaction due to the auroral precipitation particles. The intensity of the second type emissions has been changed in correlation with the electron flux in the 40-60 keV range that is observed by ESH simultaneously. It has been clarified that the second kind emissions are plasma waves of the electrostatic origin which are also excited at the lower ionospheric level by the electrons precipitating along the auroral field line.