A villámdetektor , más néven villámdetektor , a felbukkanó villámlás rögzítésére szolgáló eszköz [1] .
1887-ben Heinrich Hertz publikált egy cikket - "A nagyon gyors elektromos rezgésekről" [2] , ahol a világon először írt le kísérleteket elektromágneses oszcillációk adójával és vevőjével. A vevő egy huzalhurok volt, a végei között kis rés volt, ahol elektromágneses hatás hatására szikrakisülés keletkezhet.
1889-ben Oliver Lodge , aki a Hertz kísérleti rendszeréből származó eszközökkel kísérletezett, vevőként nem hurkot, hanem vibrátort használ , mint egy adóban. A vevő érzékenységének növelése érdekében csökkenti a szikraközt, így az elektromágneses expozíció után a vevő vibrátor elektródái záródnak (reteszelődnek). Az elektródák kinyitásához enyhe rázásra volt szükség. Áramforrást és elektromos csengőt csatlakoztatva a vibrátorelektródákhoz, Lodge hangjelzést adott a vett elektromágneses hullámról [3] [4] .
1890-ben E. Branly feltalált egy elektromágneses hullámok rögzítésére szolgáló eszközt, amely egy ebonit csövet tartalmazott elektródákkal a végén, amelyen belül fémreszelékek voltak („Branly cső”). Távoli elektromos kisülés hatására az áramforrás és a galvanométer áramkörébe tartozó cső elektromos ellenállása többszörösére csökkent . A "Branly cső" eredeti állapotába való visszaállításához és az új hatás észleléséhez rázásra volt szükség, megszakítva a fűrészpor közötti érintkezést. Branly "rádióvezetőnek" nevezte készülékét, amely először vezette be a tudományos forgalomba a "rádió" gyökerét a mai jelentésében [5] .
1890-ben Oliver Lodge felismerte a "Branly-csövet" az akkori "Hertzi-hullámok" legmegfelelőbb indikátoraként. A "koherer" ( lat. cohaerere - relock) nevet adta, és szikraköz helyett Hertz vevővibrátorral vezette be áramkörébe, így a vevő stabilabb és megbízhatóbb működését érte el [3] . 1894-ben Lodge előadást tartott a nem sokkal korábban elhunyt G. Hertz emlékének szentelve, ahol a „Branly cső” használatáról beszélt az elektromágneses hullámok vevőjének új változatában, a „hullámok folyamatos rázásával”. rádiós karmester". A rázáshoz egy állandóan forgó tengelyen "csillagot" használtak [6] . Ugyanebben az 1894-ben, az Oxfordi Egyetemen a British Association for the Advancement of Science ülésén , Lodge először mutatta be nyilvánosan a rádióhullámok átvitelével és vételével kapcsolatos kísérleteket. A demonstráció során rádiójelet küldtek a közeli Clarendon épületben található laboratóriumból, és 40 m távolságból - a Természettudományi Múzeum színháztermében, ahol az előadást tartották - egy készülék fogadta [7] . A Lodge által bemutatott „elektromágneses hullámok vételének rögzítésére szolgáló eszköz” egy koherert, egy áramforrást, egy galvanométert és egy elektromos csengőt tartalmazott. Az elektromágneses rezgések hatására annak az áramkörnek az ellenállása, amelyben a koherens állt, többszörösére csökkent, és az akkumulátor árama működtette a csengőt és eltérítette a galvanométer tűjét. Ugyanebben az évben mindezt az információt közzétették. A cikk felkeltette az érdeklődést, és sok tudós figyelmét felhívta arra a lehetőségre, hogy az eszközt a zivatar során terjedő hullámok tanulmányozására lehet használni [8] .
A. S. Popov érdeklődését felkeltette ez a munka , miután 1895 márciusában elolvasott egy cikket az Electrician folyóiratban. Asszisztensükkel , P. N. Rybkinnel együtt továbbfejlesztették a Lodge vevőkészüléket [9] . Először egy elektromágneses relét adtak az áramkörhöz , amely szabályozta a csengő áramkört és növelte a vevő érzékenységét. Másodszor, harangkalapácsot használtak a koherens rázására, nem pedig óraszerkezetet, mint a Lodge-ban. Emellett A. S. Popov kísérleteiben egy N. Tesla által 1893-ban feltalált árbocantennát használt [10] .
1895. május 7-én (régi stílusban április 25-én), később " Rádiónapnak " nevezett, az Orosz Fizikai és Kémiai Társaság (RFCS) találkozóján a Szentpétervári Egyetemen , A. S. Popov bemutatta az elkészített készüléket. Az előadás témája: "A fémporok és az elektromos rezgések kapcsolatáról" - anyaga az RFHO folyóiratban jelent meg 1895 augusztusában. Az RFHO folyóiratban 1896 januárjában (a cikk 1895. decemberi keltezésű) jelent meg az RFHO folyóiratban 1896 januárjában [11] [12] .
A készüléket A. S. Popov használta előadási célokra. Az egyik módosításnál a Richard fivérek írótekercse a relé szekunder áramköréhez a haranggal párhuzamosan csatlakozik - tudományos eszközt kaptak a légkör elektromágneses oszcillációinak rögzítésére. Közvetlenül ezt követően a Szentpétervári Erdészeti Intézet D.A. Fizikai Tanszékének alapítójának kezdeményezésére . A. S. Popova [13] . Ezen kívül még több ilyen eszköz sorsa ismert. Tehát egyikükkel F. Ya. Kapustin fizikaprofesszor kutatást végzett Tomszkban . Készülékét megőrizték és kiállították a helyi múzeumban. További két mintát mutattak be, és kitüntető oklevelet kaptak kiállításokon: a Nyizsnyij Novgorodi művészeti és ipari kiállításon (1896-ban "Eszköz elektromos kisülések rögzítésére a légkörben" néven) és a párizsi világkiállításon, amelyet az évszázadok változásának szenteltek. (1900). A Kolbasiev testvérek [14] [15] kronstadti búvárműhelye minden esetben külön megrendelésre villámdetektorok gyártásával foglalkozott .
Ezzel befejeződött az első villámdetektor létrehozásának folyamata. Meglehetősen „durva”, de megbízható készülék lett, amely alkalmas hosszú távú működésre, folyamatos ellenőrzés és beállítás nélkül. Valójában ez a készülék teljesen működőképes ipari formatervezés volt, míg az azt megelőző készülékek csak előadási bemutatókra szolgálhattak. A Popov-féle villámdetektor megbízhatóságát is meghatározta a használata: a villámkisülések sugárzásának jelentős ereje szükségtelenné tette a nagy érzékenységet [16] .
A fogadott jel típusától függően a villámérzékelőket akusztikus, optikai és elektromos érzékelőkre osztják, jelölik a mennydörgést, a fényvillanásokat és az elektromágneses mező változásait . Az elektromos villámérzékelők a legszélesebb körben használtak. Ezeket pedig olyan eszközökre osztják, amelyek akár a mágneses, akár az elektrosztatikus tér változásait észlelik, vagy olyan eszközökre, amelyek érzékelik a villámlás által keltett elektromágneses sugárzást (rádióhullámok) [1] .
A villámdetektorokat helytől függően helyhez kötött földi, mobil, gyakran irányított antennát használó, valamint a Föld pályáján elhelyezkedő űrrendszerekre osztják [1] .
A villámérzékelők általában meteorológiai szolgáltatások hálózatait használják, mint például a Roshydromet . Ebben az esetben lehetővé válik a villámcsapások koordinátáinak meghatározása a háromszögelési módszerrel . Időben történő észlelésük lehetővé teszi a villámcsapással összefüggő esetleges fenyegetések gyors reagálását, mint például erdő- és tőzegtüzek, áramkimaradások stb. [17]