Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2476908

(19)

RU

(11)

2476908

(13)

C2

(51) МПК G01T1/38 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011123926/28, 10.06.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

10.06.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 10.06.2011

(45) Опубликовано: 27.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 632264 А1, 15.05.1992. RU 2418305 С1, 10.05.2011. SU 1803350 А1, 23.03.1993. US 2011050258 А1, 03.03.2011. US 3694655 А, 26.09.1972.

Адрес для переписки:

443086, г.Самара, Московское ш., 34, СГАУ, отдел интеллектуальной собственности

(72) Автор(ы):

Семкин Николай Данилович (RU),

Телегин Алексей Михайлович (RU),

Родин Дмитрий Владимирович (RU),

Калаев Михаил Павлович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)

(54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ МИКРОМЕТЕОРОИДОВ И ЧАСТИЦ КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора. Сущность изобретения заключается в том, что устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора содержит подложку, состоящую из металлической пленки, диэлектрика и металлической пластины, при этом металлическая пленка разделена зигзагообразным зазором на две половины, первая половина подключена к минусу источника питания и второму усилителю, а вторая половина соединена с земляным электродом источника питания, причем ширина полосков первой половины больше ширины полосков второй половины, над металлической пленкой установлена металлическая сетка, соединенная с плюсом источника питания и первым усилителем, над металлической сеткой установлена заземленная сетка, оба усилителя соединены с блоком обработки сигналов и регистрации заряда частицы. Технический результат - увеличение информативности устройства и упрощение конструкции детектора. 2 ил.

Устройство предназначено для использования в космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора.

Известно устройство (A.C. 1830499, МПК G01E 1/34, опубликованное 13.10.92), включающее в себя плоскую мишень с отверстиями, приемник ионов, блок обработки информации.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является детектор для измерения физических параметров микрометеоритов (А.С. 632264, МПК H01J 47/00, опубликованное 15.05.92).

Детектор для измерения физических параметров микрометеоритов содержит подложку, состоящую из металлической пленки, диэлектрика и металлической пластины, и коллектора ионов. Между пластиной и пленкой приложено постоянное напряжение от источника питания, в цепь которого включен резистор, соединенный с измерительным устройством. Коллектор соединен с устройством, служащим для измерения амплитуды и длительности переднего фронта импульса тока.

Недостатком такого устройства является сложность изготовления детектора (изготовление коллектора трудоемкий процесс, а неточность изготовления ведет к ошибке в обработке информации с коллектора ионов) и низкая информативность выходных данных.

Задачей изобретения является увеличение информативности устройства и упрощение конструкции детектора микрометеороидов и частиц космического мусора.

Поставленная задача достигается тем, что устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора содержит подложку, состоящую из металлической пленки, диэлектрика и металлической пластины, согласно изобретению металлическая пленка разделена зигзагообразным зазором на две половины, первая половина подключена к минусу источника питания и второму усилителю, а вторая половина соединена с земляным электродом источника питания, причем ширина полосков первой половины больше ширины полосков второй половины, над металлической пленкой установлена металлическая сетка, соединенная с плюсом источника питания и первым усилителем, над металлической сеткой установлена заземленная сетка, оба усилителя соединены с блоком обработки сигналов и регистрации заряда частицы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 изображено устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора, на Фиг.2. изображены графики изменения напряжения во времени.

Устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора содержит заземленную сетку 1, металлическую сетку 2, подключенную к плюсовому питанию, подложку, состоящую из металлической пленки, которая делится зигзагообразным зазором на две половины, вторая половина 3 соединена с земляным электродом источника питания, а первая половина 4 подключена к минусу источника питания, диэлектрика 5 и металлической пластины 6, первый усилитель 7, второй усилитель 8, блок обработки сигналов и регистрации заряда частицы 9.

Принцип работы устройства следующий. Заземленная сетка 1 защищает устройство от внешних помех. При пролете через металлическую сетку 2 микрометеороида или частицы космического мусора на ней наводится заряд, эквивалентный заряду пролетевшей частицы. При высокоскоростном ударе частицы о подложку происходит ионизация материала подложки и частицы, а также инициируется процесс распространения ударных волн в подложке, при этом изменяется электропроводность диэлектрика. При этом образовавшиеся положительные ионы собираются на первой половине металлической пленки 4 под действием электрического поля, которое возникает между первой половиной металлической пленки 4, второй половиной металлической пленки 3 и металлической сеткой 2. Сигналы с металлической сетки 2 и первой половины металлической пленки 4 усиливаются соответственно с помощью первого усилителя 7 и второго усилителя 8. Примерный вид сигналов на выходе усилителей 7, 8 представлен на Фиг.2.

Тогда параметры микрометеороида или частицы космического мусора можно определить, используя зависимости:

;

;

;

;

где Q + , m, V - заряд, масса и скорость микрометеороида или частицы космического мусора, С, - константы, зависящие от материалов и размеров устройства регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора, Q - площадь заштрихованной части под кривой U 7 на Фиг.2, t ф - передний фронт сигнала U 7 , показанного на Фиг.2.

Сигналы с усилителей 7, 8 поступают на блок обработки сигналов и регистрации заряда частицы, на выходе которого формируются параметры микрометеороида или частицы космического мусора, ударившей по подложке.

Преимуществом данного устройства по сравнению с другими аналогичными устройствами является то, что оно позволяет измерять заряд микрометеороида или частицы космического мусора, а также скорость пролета микрометеороида или частицы космического мусора между металлической сеткой и мишенью. Также приемник ионов выполнен в виде первой половины металлической пленки 4, что облегчает процесс изготовления устройства регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора.

Формула изобретения

Устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора, содержащее подложку, состоящую из металлической пленки, диэлектрика и металлической пластины, отличающееся тем, что металлическая пленка разделена зигзагообразным зазором на две половины, первая половина подключена к минусу источника питания и второму усилителю, а вторая половина соединена с земляным электродом источника питания, причем ширина полосков первой половины больше ширины полосков второй половины, над металлической пленкой установлена металлическая сетка, соединенная с плюсом источника питания и первым усилителем, над металлической сеткой установлена заземленная сетка, оба усилителя соединены с блоком обработки сигналов и регистрации заряда частицы.

РИСУНКИ