研究目的
利用高分辨率钙离子（Ca?）密度测量来观测偶发E层（Es层）中等离子体不规则结构的垂直精细结构及其时间演化，以理解这些不规则结构背后的机制，例如开尔文-亥姆霍兹不稳定性以及钙离子在Es层形成中的作用。
研究成果
高分辨率激光雷达观测揭示了Es层中精细的微观结构，显示出开尔文-亥姆霍兹不稳定性以及Ca+与电子密度之间的强相关性。Ca+在Es层形成过程中起着重要作用，观测到的上升运动很可能是由强水平风而非电场引起，但需进一步的风场测量来确认。
研究不足
该研究依赖具有特定分辨率的激光雷达和电离层测高仪数据；由于缺乏背景风测量数据，限制了对中性风效应等机制的验证。与共轭点日出之间的因果关系仍不明确。
1：实验设计与方法选择：
采用共振散射激光雷达以高时空分辨率（5秒和15米）测量Ca+密度，观测Es层的精细结构。同时使用电离层测高仪数据进行电子密度同步测量。
2：样本选择与数据来源：
观测于2014年12月24日11:09至21:26（世界时）在立川站（35.7°N，139.4°E）进行。关联分析采用国分寺站（35.7°N，139.5°E）的电离层测高仪数据。
3：7°N，4°E）进行。关联分析采用国分寺站（7°N，5°E）的电离层测高仪数据。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：配备注入锁定红宝石环形激光器的共振散射激光雷达、BBO晶体倍频单元、可调谐二极管激光器、波长计、Nasmyth-卡塞格林望远镜、光电倍增管、带通滤波器及瞬态记录仪。电离层测高仪用于电子密度测量。
4：实验流程与操作步骤：
激光雷达发射393.477纳米激光脉冲，通过光电倍增管探测光子，以15米距离分辨率和5秒积分时间记录计数?？鄢尘霸肷?，利用瑞利信号对Ca+密度进行归一化处理。电离层测高仪每15分钟获取一次电离图。
5：477纳米激光脉冲，通过光电倍增管探测光子，以15米距离分辨率和5秒积分时间记录计数。扣除背景噪声后，利用瑞利信号对Ca+密度进行归一化处理。电离层测高仪每15分钟获取一次电离图。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：分析最大Ca+密度与foEs电子密度的相关性，通过时空变化识别准正弦波动、团簇及不稳定性等结构特征。
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Tunable diode laser
DL pro 780
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Used as a seed laser for tuning the laser wavelengths to resonance frequencies.
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Wavelength meter
WSU-10
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Hamamatsu
To detect photons at 393.477 nm.
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Resonance scattering lidar
National Institute of Polar Research (NIPR)
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Part of the lidar transmitter for generating laser pulses in the range 768–788 nm.
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Nasmyth-Cassegrain telescope
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