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Research notes

For Eskdalemuir, it is apparent that a pronounced secular variation has occurred in recent years. Furthermore, the a m m a l rate of decrease of field has intensified of late, this being perhaps indicative of the steady increase in the magnitudes of nuclear explosions. Quantitatively, extrapolation of the data of HESS et al. indicates a change by a factor of 2 in q between 1945 and 1956; the alteration in potential gradient at Eskdalemuir between the same years is in surprisingly good agreement with this value. For Lerwiek, on the other hand, there is no sign of any secular change in potentiM gradient,, and the evidence in this respect is in disagreement with that for Eskdalenmir. Further investigation on a world-wide basis therefore seems desirable; such work might yield valuable information on the geographical distribution of the radioactive fail-.out from nuclear tests. I am indebted to the Director of the Meteorological Office and the Superintendents of Eskdalemuir and Lerwick Observatories for supplying the potential gradient information. Cavendish Laboratory Cambridge

E. T. PIERCE REFERENCE

HESS V. It., PARK1NSON ~V. D . , a n d MIRANDA H . A.

1953

Beta ray ionization from the ground: Fordham University, Department of Physics, Contract AF 19(122)-409, Scientiilc Report No. 4.

Quelques int~ressantes variations du sout~le de fond observ~es sur les fr~quences de 17.6 Mc/s (Received 7 May 1957) A b s t r a c t - - O b s e r v a t i o n s of s t a t i c noise on 17'6 Mc/s e x t e n d i n g over a long period reveal t h a t cosmic signals registered one h o u r before s u n s e t a n d one h o u r a n d t h r e e h o u r s after s u n s e t p r e s e n t on t h i s fieq u e n c y a difference 1 in i n t e n s i t y of t h e order of 0"6 dB, t h e a f t e r s u n s e t signal being t h e weaker. F o r w o r k i n g f r e q u e n c i e s closer to t h e critical f r e q u e n c y t h e effect is reversed. T h i s effect m a y be e x p l a i n e d b y t h e closing up of t h e r e c e p t i o n cone for a g i v e n critical f r e q u e n c y as a r e s u l t of t h e d i m i n i s h i n g of t h e a l t i t u d e of t h e F region w i t h t h e coining of t h e n i g h t . T h i s effect is n o t appreciable w h e n t h e presence of t h e centre of t h e G a l a x y in t h e cone c o u n t e r b a l a n c e s t h e loss, i.e. d u r i n g t h e s u m m e r m o n t h s .

DES enregistrements du souffle de fond total sur 17"6 Mc faits par M. CRAMET a St. Olner (Pas-de-Calais) suivant un programme 6tabli par M. LAFFINEUR, Chef du Laboratoirc de Radio Astronomie de l'Institut d'Astrophysique avant et apr6s le toucher du Soleil '~ des intervalles d'abord de 2 heures (1 heure avant et 1 heure apr6s le eoucher du Soleil) et ensuite de 4 heures (1 heure avant, 3 heures apr6s) ont rev616, surtout dans ce dernier cas, un leger affaiblissement du souffle de fond apr6s le eoucher du Soleil. Tout en etant faible, de l'ordre de 0-6 dB, cet effet semble persister pendant l'hiver et le printemps pour disparaitre entre Juillet et Septembre, inclus. I1 est a noter que pour des fr6quences voMnes de la fr6quence critique un effet contraire a 6t6 observ6. Pendant mon s6jour l'Institut d'Astrophysique j'ai 6ssay6, sur la demande de M. LAFFINEUR, d'6tablir l'explication th6orique de cot effet. Instruments. La d6scription detaill6e du rccepteur de M. CRAMET a parue dans la Revue Francaise des Ondes courtes (Radio R E F ) du ler D6cembre 1954, p. 632. Son antenne est isotrope et consistc en un dip61e a peu pr6s dem-ionde d'une hmgucur totale 72

l~esearch notes

de 10"10 m, horizontal, sur m ~ t de 18 m e t orient6 d u N E a u S W . Le contour de r e c e p t i o n est un tore d o n t le p l a n de s y m m e t r i c 6 q u a t o r i a l est u n cercle a z i m u t h a l p a s s a n t p a r les p o i n t s S E e t N W de l'horizon. D a n s ee p l a n la reeeptivit6 de l ' a n t e n n e s ' 6 t e n d j u s q u ' £ l ' h o r i z o n sans c h a n g e m e n t , t a n d i s q u e d a n s la direction d u biphle elle p e u t 6tre consider6e e o m m e tr6s 6ffieaee j u s q u ' £ z = 80 ° environ. Travail. L ' e n r e g i s t r e m e n t du souffle t o t a l sur 17.6 Me 5~St. Omer (latitude: 50 ° 45' N.) se faisait de la mani6re s u i v a n t e : L a premidre 6coute une heure a v a n t le eoucher du Soleil; la seeonde 6eoute se faisait, p e n d a n t l ' a n n d e 1954, 1 heure apr6s le eoueher, et, en 1955, 3 heures aprbs. D a n s le p r e m i e r cas l'effet est appreciable, mais d a n s le second cas il d e v i e n t e x t r 6 m e m e n t n e t et l'affaiblissement p e u t a t t e i n d r e 0"8 dB. I1 est 6vident ~tue 1 heure aprds le eoucher du Soleil une p a r t i e de la eouche F est encore ensoleillde, son 6tendue ne d e p a s s a n t pas la region d u eiel s ' d t e n d a n t de l ' h o r i z o n Ouest h une h a u t e u r de 45 °, environ. A la seeonde 6eoute de la seeonde serie d ' o b s e r v a t i o n s , eelles de 1955 (3 heures apr6s le t o u c h e r d u Soleil), la eouehe F se t r o u v e p r a t i q u e m e n t d a n s l'obseurit6 d ' u n horizon a l'aut,'e de l ' o b s e r v a t e u r . L'6xistenee d ' u n effet p a r t iel plus faible dans le p r e m i e r eas s ' e x p l i q u c p a r le fair que l ' i l l u m i n a t i o n p a r t i e l l e de la eouehe F d a n s la p a r t i e Ouest d u eiel n'emp6ehe n u l l e m e n t u n r6gime n o c t u r n e de s ' d t a b l i r sur le reste, et la plus g r a n d e pa,'t.ie de la eouche F, e n t o u r a n t l ' o b s e r v a t e u r . I1 est intdressant que d a n s ce cas l'effet d ' a f f a i b l i s s e m e n t du souffle de fond t o t a l commence a s'Sbaueher p o u r devenir trbs m a r q u 6 lorsque la t o t a l i t 6 de la eouehe F , a u t o u r et ~m dessus de l ' o b s e r v a t e u r , se t r o u v e d a n s l',~l~seurit6. P a r eontre l ' e n r e g i s t r e m e n t d u souffle t o t a l sur 5"0 Me, fair p a r le m~me o b s e r v a t e u r , a u x m6mes heures a revel6 l'existenee d ' u n e effet e x a e t e m e n t oppos6. Le signal, £ la seeonde deoute, est plus intense. Ceei 6earte t o u t soupgon que la cause de l'effet sur 17.6 Me, ou effet d'affaiblissement, p e u t 6tre i n s t r u m e n t a l e , telle que, p.e., chute s y s t e m a t i q u e du v o l t a g e d ' a l i m e n t a t i o n . N o u s pensons que l'~xplication doit en ~tre reeherchde d a n s la v a r i a t i o n de l'angle solide d u e6ne d ' a e c e p t a n c e . Deplacemet~t de la couche F. Variations de N~. P o u r une frequenee critique de, p a r exemple, f = 5"0 Sic et une fr6quenee de t r a v a i l , ft - - 17.6 Me nous avons un e6ne d ' a c e e p t a n e e a y a n t p o u r o u v e r t u r e le demi-angle solide, a, cos a = fc/f~, ou On 6 t a b l i t sans difficult6 eouche F e n t r a i n e r a i t une soit bien superieure £ f~. A gdometrique, soit la h a u t e u r

a = 73 ° 30';

f~ ~ N d l . 1 2 . 1 0 2 = 5.0 Me que la d i m i n u t i o n de N,, qui suit le t o u c h e r d u Soleil sur la d i m i n u t i o n de f ¢ e t u n aeeroissement de a p o u r v u que ft p a r t cette cause p h y s i q u e influen~ant, a, il 6xiste une cause de la couche F qui entre en jeu p o u r les ft elev6es. L a Fig.1

Fig. 1. L'abMssernent n o c t u r n e de la eouehe F retrecit le e6ne d'aeceptance p o u r une fr6queneo critique donn6e, p o u r v u que la fr6quence de travail en est tres 61oign6e

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Research notes

montre comment les d~placements de F en hauteur modifie a, donc la quantit~i totale d'~nergie du bruit cosmique recue par l'antenne isotrope. Lorsque ft se rapproche de fc le c6ne d'acceptance devient de plus en plus real defini pour disparaltre lorsqueft ~-ft. Duns ce cas l'importance des considerations g~ometriques va en diminuant au profit de la densit5 ~l~ctronique laquelle acquiert le r61e preponderant. L'effet contraire, ou renforcement du second signal, observ5 par le m~me observateur pour ft = 5.0 Mc serait dfi a l'in~xistenee aux basses fr~quenees de travail d'un e6ne d'aceeptance, le bruit, ou energie recue, etant determin5 exdusivement par la N~ de la couche F qui diminue lorsque F cesse d'etre ensoleill~e. I1 est int~r~ssant de constater que ces fluctuations sur 17.6 Mc disparaissent, ou presque, pendant les mois d'StS. En effet pendant Juillet, Aout, et Septembre le centre de la Galaxic dont la deelinaison moyenne est environ --23 ° ~mSrge g Fheure de la seconde 5eoute au dessus du bord du c6ne d'acceptance. La latitude de St. 0mer etant, 50 ° 45' N. la distance z~nithale moyenne de la region ~missive du centre de la Galaxie est, au meridien, z =-: 73 ° 45'. Donc cette region fr61e le bord du c6ne et, en partie ~m~rge au dessus du bord qui la sectionne. I1 suffit de consulter le travail de SHAIN et HICGI~'S sur la distribution gSnSra|e du bruit de fond sur 18.3 Mc, fr~quence tr~s voisine de notre fr~quenee de trawdl, pour apprecier l'importance de la contribution de la region du Sagittaire au bruit g~,n~ral, m~me si celle ci n'~m~rge qu'en partie au dessus du bord du c6ne. Cette contribution offerte par le centre de la Galaxie g son passage au meridien de St. Omer eontrebalancerait les pertes d'4n6rgie dues au retregissement du e6ne d'aeeeptanee lors de la seconde ~coute pendant les mois d'dt6, Les effets deerits ei-dessus offrent un sujet int~ressant ouvert a l'6tude. W. N. Am~OTT Universitd d' Ath~nes, Institut d' Astrophysique, Paris ]~IBLIOGRAPHIE

SHAI~ and HmGIXS

1944

Aust. J. Phys. 7, 130-149, 150-163.

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