Джозеф Дуайер (физик)

Джозеф Дуайер
Джозеф Дуайер
Национальность	Американский
Альма-матер	Чикагский университет
	Научная карьера
Поля	Физика

Джозеф Р. Дуайер (род. 1963) — американский физик, известный своими исследованиями молний. Он профессор физики в Университете Нью-Гэмпшира . Дуайер получил докторскую степень. Получил степень доктора физики в Чикагском университете в 1994 году и работал в области физики космических лучей и астрономии гамма-лучей в качестве научного сотрудника в Колумбийском университете и Университете Мэриленда, а затем поступил на факультет Технологического института Флориды в 2000 году. После переезда в Мельбурн. , Флорида , Дуайер заинтересовался физикой молний , и его исследования теперь сосредоточены на производстве высокоэнергетического излучения от гроз и молний . В 2002 году Дуайер и его коллеги обнаружили, что вызванная ракетой молния производит большое количество рентгеновских лучей , что позволило впервые провести детальные исследования атмосферного явления, известного как неконтролируемый пробой . В 2014 году Дуайер покинул Технологический институт Флориды и поступил в Университет Нью-Гэмпшира.

Исследовать

В 2002 году Дуайер вместе с коллегами из Технологического института Флориды и Университета Флориды запустил ракеты во время грозы на объекте, ныне известном как Международный технологический центр исследований и испытаний молний УФ/Флориды (ICLRT) в Кэмп-Бландинге, Флорида . Используя сильно экранированный прибор, содержащий сцинтилляционный детектор , созданный Дуайером и его учениками, они обнаружили, что молния действительно производит рентгеновские лучи и что рентгеновское излучение является обычным для молнии. Это исследование было опубликовано в журнале Science (Dwyer et al. 2003). ^{[ 1 ]} С тех пор Дуайер и его сотрудники установили многие ключевые свойства рентгеновского излучения молнии, в том числе тот факт, что рентгеновское излучение возникает во время процесса перехода молнии. ^{[ 2 ]} имеет энергию примерно до 1 МэВ , и рентгеновские лучи производятся в областях сильного поля, генерируемых лидером по мере его распространения. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} В 2005 году была построена матрица из 24 детекторов TERA (Грозовое энергетическое излучение) для продолжения измерения рентгеновских и гамма-лучей от молний, а также для дальнейшего изучения характеристик рентгеновского излучения, связанных с грозами. ^{[ 5 ]} Кроме того, в 2005 году Дуайер и его коллеги сделали удивительное открытие: длинные лабораторные искры в воздухе также генерируют рентгеновские лучи, подобные молнии. ^{[ 6 ]} что с тех пор побудило многие группы по всему миру изучить рентгеновское излучение искр. Совсем недавно Дуайер и его команда построили и установили рентгеновскую камеру в ICLRT и сделали первые в мире рентгеновские изображения молний. ^{[ 7 ]} Дуайер также внес несколько важных теоретических вкладов в недавно развивающуюся область физики атмосферы высоких энергий, включая работы по физике убегающих электронов или физике убегающего пробоя . ^{[ 8 ]} гамма-излучение и радиочастотное излучение или атмосферный шум, ^{[ 3 ]}^{[ 9 ]} и инициирование молнии. ^{[ 8 ]} В 2003 году он представил механизм релятивистской обратной связи для лавин релятивистских убегающих электронов . ^{[ 10 ]} новый механизм разряда в воздухе, который объясняет, как грозовые облака могут генерировать очень сильные вспышки гамма-излучения, называемые земными гамма-вспышками (TGF). ^{[ 11 ]} Эта работа также показала важность позитронов (антиэлектронов) для электродинамики грозовых облаков. Работая с Дэвидом Смитом из Калифорнийского университета в Калифорнии, он также помог установить, что TGF возникают из глубины нашей атмосферы, а не на больших высотах, как предполагалось ранее. Действительно, Двайер и его команда наблюдали TGF на уровне земли в Кэмп-Бландинге в 2004 году. ^{[ 12 ]} Наконец, используя данные BATSE Комптонской гамма-обсерватории, Дуайер и его коллеги обнаружили земные электронные пучки (TEB). ^{[ 13 ]} во внутренней магнитосфере, которые генерируются выбросами высокой энергии во время гроз.

Достижения

Дуайер написал и/или был соавтором более 100 научных исследовательских работ, более 40 из них посвящены молниям, земным гамма-вспышкам и рентгеновским лучам молний. Он предоставил контент для веб-сайта PBS/NOVA, посвященного молнии. ^{[ 14 ]} Он выступал на многих университетских коллоквиумах, конференциях и семинарах, посвященных своей работе. Его работы также появлялись в нескольких документальных фильмах, в том числе Nova ScienceNow, ^{[ 15 ]} Канал Дискавери, ^{[ 16 ]} метеорологический канал и BBC. ^{[ 17 ]} Дуайер — директор лаборатории геокосмической физики Технологического института Флориды , советник аспирантов, член Американского геофизического союза и помогает Технологическому институту Флориды совместно управлять Международным центром исследований и испытаний молний с Университетом . Флориды исследовательская группа.

Дуайер был назначен членом Американского геофизического союза в 2019 году. ^{[ 18 ]}

См. также

Ссылки

^ Дуайер, Джозеф Р.; Умань, Мартин А.; Рассул, Хамид К.; Аль-Дайе, Махер; Карауэй, Ли; Джерольд, Джейсон; Раков Владимир А.; Джордан, Дуглас М.; Рэмбо, Кейт Дж.; Корбин, Винсент; Райт, Брайан (4 января 2004 г.). «Энергетическое излучение, возникающее при срабатывании ракеты-молнии» . Наука . 299 (5607): 694–697. дои : 10.1126/science.1078940 . Проверено 4 января 2005 г.
^ «Рентгеновские всплески, связанные с лидерскими шагами молний облако-земля» . Письма о геофизических исследованиях . 31 января 2003 года . Проверено 31 января 2003 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Измерения рентгеновского излучения ракетной молнии» . Письма о геофизических исследованиях . 13 марта 2004 года . Проверено 13 марта 2004 г.
^ «Последствия рентгеновского излучения молнии» . Письма о геофизических исследованиях . 18 июня 2004 года . Проверено 18 июня 2004 г.
^ «Свойства рентгеновского излучения ракетной молнии, измеренные с помощью установки грозового энергетического излучения (TERA)» . Журнал геофизических исследований . 15 сентября 2009 года . Проверено 15 сентября 2009 г.
^ «Рентгеновские всплески, вызванные лабораторными искрами в воздухе» . Письма о геофизических исследованиях . 22 октября 2005 г. Проверено 22 октября 2005 г.
^ «Высокоскоростные рентгеновские изображения сработавших лидеров молний» . Журнал геофизических исследований . 26 октября 2011 года . Проверено 26 октября 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Фундаментальный предел электрических полей в воздухе» . Письма о геофизических исследованиях . 25 октября 2003 года . Проверено 25 октября 2003 г.
^ «Дистанционные измерения электростатических полей грозовых облаков» . Журнал геофизических исследований . 7 мая 2009 года . Проверено 7 мая 2009 г.
^ «Источники земных гамма-вспышек» . Журнал геофизических исследований . 20 мая 2008 года . Проверено 20 мая 2008 г.
^ «Вероятна гроза и гамма-вспышки» . Физика . 3 января 2011 года . Проверено 3 января 2011 г.
^ «Гамма-всплеск на уровне земли наблюдался в сочетании с вызванной ракетой молнией» . Письма о геофизических исследованиях . 13 марта 2004 года . Проверено 13 марта 2004 г.
^ «Пучки высокоэнергетических электронов, запускаемые в космос грозами» . Письма о геофизических исследованиях . 31 января 2008 года . Проверено 31 января 2008 г.
^ «Молния: вопросы и ответы экспертов» . НОВА . 1 октября 2005 г. Проверено 1 октября 2005 г.
^ «Как работает молния» . НОВА . 1 октября 2005 г. Проверено 1 октября 2005 г.
^ «Космические лучи могут объяснить, почему ударяет молния» . Новости Дискавери . 9 июня 2009 года . Проверено 9 июня 2009 г.
^ «Антиматерия попала в потоки гроз на Земле» . Новости Би-би-си . 11 января 2011 года . Проверено 11 января 2011 г.
^ Белл, Робин; Холмс, Мэри (2019). «Объявлен выпуск стипендиатов AGU 2019» . Эос . 100 . дои : 10.1029/2019eo131029 . Проверено 19 июня 2020 г.

[Energetic_Radiation_Produced_During_Rocket_Triggered-Lightning-1] Дуайер, Джозеф Р.; Умань, Мартин А.; Рассул, Хамид К.; Аль-Дайе, Махер; Карауэй, Ли; Джерольд, Джейсон; Раков Владимир А.; Джордан, Дуглас М.; Рэмбо, Кейт Дж.; Корбин, Винсент; Райт, Брайан (4 января 2004 г.). «Энергетическое излучение, возникающее при срабатывании ракеты-молнии» . Наука . 299 (5607): 694–697. дои : 10.1126/science.1078940 . Проверено 4 января 2005 г.

[X-ray_bursts_associated_with_leader_steps_in_cloud-to-ground_lightning-2] «Рентгеновские всплески, связанные с лидерскими шагами молний облако-земля» . Письма о геофизических исследованиях . 31 января 2003 года . Проверено 31 января 2003 г.

[Measurements_of_x-ray_emission_from_rocket-triggered_lightning-3] Jump up to: ^а ^б «Измерения рентгеновского излучения ракетной молнии» . Письма о геофизических исследованиях . 13 марта 2004 года . Проверено 13 марта 2004 г.

[Implications_of_x-ray_emission_from_lightning-4] «Последствия рентгеновского излучения молнии» . Письма о геофизических исследованиях . 18 июня 2004 года . Проверено 18 июня 2004 г.

[Properties_of_the_x-ray_emission_from_rocket-triggered_lightning_as_measured_by_the_Thunderstorm_Energetic_Radiation_Array_(TERA)-5] «Свойства рентгеновского излучения ракетной молнии, измеренные с помощью установки грозового энергетического излучения (TERA)» . Журнал геофизических исследований . 15 сентября 2009 года . Проверено 15 сентября 2009 г.

[X-ray_bursts_produced_by_laboratory_sparks_in_air-6] «Рентгеновские всплески, вызванные лабораторными искрами в воздухе» . Письма о геофизических исследованиях . 22 октября 2005 г. Проверено 22 октября 2005 г.

[High‐speed_X‐ray_images_of_triggered_lightning_dart_leaders-7] «Высокоскоростные рентгеновские изображения сработавших лидеров молний» . Журнал геофизических исследований . 26 октября 2011 года . Проверено 26 октября 2011 г.

[A_fundamental_limit_on_electric_fields_in_air-8] Jump up to: ^а ^б «Фундаментальный предел электрических полей в воздухе» . Письма о геофизических исследованиях . 25 октября 2003 года . Проверено 25 октября 2003 г.

[Remote_measurements_of_thundercloud_electrostatic_fields-9] «Дистанционные измерения электростатических полей грозовых облаков» . Журнал геофизических исследований . 7 мая 2009 года . Проверено 7 мая 2009 г.

[Source_mechanisms_of_terrestrial_gamma-ray_flashes-10] «Источники земных гамма-вспышек» . Журнал геофизических исследований . 20 мая 2008 года . Проверено 20 мая 2008 г.

[Physics-11] «Вероятна гроза и гамма-вспышки» . Физика . 3 января 2011 года . Проверено 3 января 2011 г.

[A_ground_level_gamma-ray_burst_observed_in_association_with_rocket-triggered_lightning-12] «Гамма-всплеск на уровне земли наблюдался в сочетании с вызванной ракетой молнией» . Письма о геофизических исследованиях . 13 марта 2004 года . Проверено 13 марта 2004 г.

[High-energy_electron_beams_launched_into_space_by_thunderstorms-13] «Пучки высокоэнергетических электронов, запускаемые в космос грозами» . Письма о геофизических исследованиях . 31 января 2008 года . Проверено 31 января 2008 г.

[Lightning:_Expert_Q&A-14] «Молния: вопросы и ответы экспертов» . НОВА . 1 октября 2005 г. Проверено 1 октября 2005 г.

[NOVA|How_Lightning_works-15] «Как работает молния» . НОВА . 1 октября 2005 г. Проверено 1 октября 2005 г.

[Discovery_News:_Cosmic_Rays-16] «Космические лучи могут объяснить, почему ударяет молния» . Новости Дискавери . 9 июня 2009 года . Проверено 9 июня 2009 г.

[BBC_News_-_Antimatter_caught-17] «Антиматерия попала в потоки гроз на Земле» . Новости Би-би-си . 11 января 2011 года . Проверено 11 января 2011 г.

[18] Белл, Робин; Холмс, Мэри (2019). «Объявлен выпуск стипендиатов AGU 2019» . Эос . 100 . дои : 10.1029/2019eo131029 . Проверено 19 июня 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]