Детектор микрометеороидов

Детектор микрометеороидов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (!! ) (si)s В 64 G 1/68

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „„„",, жгм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М (21) 4887965/23 (22) 30.11.90 (46) 23.03.93. 5юл. N 11 (71) Институт геохимии и аналитической химии им. B,È.Âåðíàäñêîão (72) И.А.Королев, Ю.А.Сурков и В.В.В ысочкин (96) Патент США

I4 3891851,.кл, G 01 Т 1/00, 1975. (И4) ДЕТЕКТОР МИКРОМЕТЕОРОИДОВ (7) Изобретение относится к области косм ических исследований. связанных с изучен ем микрометеорного вещества, а точнее к увтройствам, устанавливаемым на космических аппаратах, и может быть использовано для получения данных о пространственном распределении и физико-динамических параметрах микрометеоридов, Целью изобретения является повышение чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения возможности регистрации низкоскоростных микрометеоридов, отсутствия ложных сигналов и обеспечения бесконтактной регистрации частиц в прямом и обратном направлениях.

Детектор содержит экраны. выполненные в виде катушки 1 с проточками и кольца 4, регистрирующий элемент, выполненный в виде двух, имеющих одинаковое количество витков обмоток 2, 3 и усилитель. Катушка 1 и кольцо 4 выполнены из материала с низкими удельными сопротивлением и магнитt0A восприимчивостью, 3 ил., 1 э,п.ф.

1803350

Изобретение относится к области космических исследований, связанных с изучением метеорного вещества, а точнее к устройствам, устанавливаемым на космических аппаратах, и может быть использовано для получения данных о пространственном распределении и физико-динамических параметрах микрометеороидов.

Целью изобретения является повышение чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения воэможности регистрации низкоскоростных микрометеороидов.

Целью изобретения является повышение чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения воэможности регистрации низкоскоростных микрометеороидов, отсутствия ложных сигналов и обеспечения бесконтактной регистрации частиц в прямом и обратном направлениях, На фиг,1 изображен детектор (датчик) в разрезе; на фиг.2 представлена электрическая схема детектора микрометеороидов; на фиг.3 изображена форма выходного сигнала на выходе усилителя.

Детектор микрометеороидов содержит катушку 1, выполненную из материала с низкими удельными сопротивлением и магнитной восприимчивостью, например, из меди и ее сплавов. Катушка 1 имеет две одинаковые проточки по. внешней стороне для обмоток 2. 3. Обмотки 2, 3 имеют одинаковое количество витков и наматываются трансформаторным проводом ПЛШО - 0,07 до заполнения, Количество и качество витков влияет на чувствительность датчика, Так количество определяется конструкцией прибора и имеет прямую зависимость с чувствительностью. Качеством намотки определяется суммарная межвитковая емкость, влияющая на уровень шума детектора. С целью полной экранировки, катушка 1 и кольцо 4 имеют надежное электрическое соединение и заземлены. Электрически обмотки 2, (L1,L2) соединены встречно, что

-обеспечивает исключение влияний внешних электромагнитных полей, охватывающих систему в целом, и устойчивость от самовозбуждения контура, образованного индуктивностью обмоток и их ме>квитковой емкостью.

Детектор микрометеороидов работает следующим образом, При пролете частицы через внутренний диаметр детектора d1 (фиг.1) в обмотках 2, 3 возникает электромагнитная индукция, величина которой пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную 01. Величина магнитного потока

30 хождения частицей расстояние между плоскостями обмоток будет соответственно

35 определяться по формуле : Т= —, где h — pacv стояние между плоскостями обмоток, à V—

55

20 движущего микрометеороида определяется суммой двух, составляющих: магнитного поля, созданного движущимся зарядом (предполагается, что микрочастицы имеют заряд, отличный от нуля, приобретенный в следствии взаимодействия с солнечным ветром) и магнитного поля, созданного наличием собственного магнитного момента. При приближении частицы к детектору, в момент времени to (фиг.3) в ближайшей обмотке возникает ЭДС, возрастающая с движением метеороида к ее плоскости, Максимум при этом соответствует времени t). После прохождения частицей плоскости обмотки магнитный поток начинает уменьшаться, что приводит к возникновению экстратока самоиндукции. В соответствии с законом Ленца экстраток препятствует убыванию тока в катушке, т.е, направлен в ту >ке сторону, что и убывающий ток. Процессы, и роходящие во второй обмотке аналогичны, с той лишь разницей, что направление токов ЭДС самоиндукции и экстратока в ней, противоположны направлениям токов первой обмотки. Таким образом в момент времени tz во второй обмотке возникает ЭДС, возрастающая до момента времени тз, и далее уменьшается по мере удаления микрометеороида от плоскости обмотки. . При скоростях метеороидов, а они находятся в пределах 0-72 км/сек, время проскорость частицы. Зная Т и h, можно оп ределить Ч вЂ” скорость микрометеороида, Полярность выходного сигнала, как показали эксперименты, зависит от магнитной ориентации микрометеороида, который может быть представлен в виде диполя.

Изменение геометрической формы детектора микрометеороидов не влияет на его работоспособность, что позволяет на базе предлагаемого устройства создать системы с высокой полезной площадью, Формула изобретения

1, Детектор микрометеороидов. содержащий экраны, регистрирующий элемент, расположенный между экранами, и усилитель, вход которого соединен с выходом регистрирующего элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения возможности регистрации низкоскоростных микрометеороидов, отсутствия ложных сигналов и обеспечения бесконтактной регистрации частиц в прямом и обратном на1803350 сек правлениях, в нем экраны выполнены в виде катушки с проточками и кольца, установленного с внешней стороны катушки и . соединенного с ней электрически, а регистрирующий элемент выполнен в виде двух 5 обмоток с одинаковым количеством витков, расположенных в проточках катушки, причем вход первой и выход второй обмоток заземлены, а выход первой и вход второй обмоток соединены с входом усилителя.

2. Детектор по п,1, отличающийся тем, что катушка и кольцо выполнены иэ материала с низкими удельными сопротивлением и магнитной восприимчивостью,