Устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора

Устройство предназначено для использования в космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора. Устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора содержит подложку, которая представляет собой микроканальную пластину, играющая одновременно роль коллектора иона и соединенную с источником высокого напряжения, а анод микроканальной пластины соединен с усилителем, соединенным с блоком обработки сигналов. Технический результат - повышение чувствительности и упрощение устройства. 2 ил.

 

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

Известно устройство (A.C. N1830499, МПК G01E 1/34, опубликованное 13.10.92), включающее в себя плоскую мишень с отверстиями, приемник ионов, блок обработки информации.

Недостатком такого устройства является сложность изготовления детектора и малая чувствительность мишени к удару.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является детектор для измерения физических параметров микрометеоритов (АС 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, низкая информативность выходных данных и малая чувствительность подложки к удару.

Задачей изобретения является снижение сложности изготовления детектора, увеличение информативности устройства и повышение чувствительности подложки к удару.

Поставленная задача достигается тем, что устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора, содержащее подложку, согласно изобретению, подложка представляет собой микроканальную пластину, играющая одновременно роль коллектора иона и соединенную с источником высокого напряжения, а анод микроканальной пластины соединен с усилителем, соединенным с блоком обработки сигналов.

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, подложку, состоящую из микроканальной пластины с выводами 2 и анодом 3, к которому подключен усилитель 4, блок обработки сигналов 5.

Принцип работы устройства следующий. Заземленная сетка 1 защищает устройство от внешних помех. Высокоскоростные микрометеороид или частицы космического мусора ударяют по микроканальной пластине, при этом образуются положительно заряженные ионы и электроны. Количество электронов умножается в тысячи раз при их пролете между выводами 2 микроканальной пластины и собирается анодом 3, к которому подключен усилитель 4. Таким образом, на выходе усилителя 4 получается сигнал с амплитудой UА и длительностью порядка десятка нс. Образовавшиеся положительные ионы летят в замедляющем электрическом поле, созданном нулевым потенциалом на заземленной сетке и отрицательным потенциалом на микроканальной пластине, в сторону заземленной сетки. Вследствие действия замедляющего электрического поля положительные ионы "отражаются" от заземленной сетки и летят обратно на микроканальную пластину, создавая при ударе по ней уже достаточно широкий импульс сигнала на выходе усилителя 4. Примерный вид сигналов на выходе усилителя 4 представлен на Фиг.2.

Параметры микрометеороида или частицы космического мусора можно определить, используя зависимости

;

;

где m, V - заряд, масса и скорость микрометеороида или частицы космического мусора, С1, С2 - константы, зависящие от материалов и размеров устройства регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора, tф - передний фронт сигнала U4, показанного на Фиг.2.

Сигналы с усилителя 4 поступают на блок обработки сигналов 5, на выходе которого формируются параметры микрометороида или частицы космического мусора, ударившие по подложке.

Преимуществом данного устройства по сравнению с другими аналогичными устройствами является то, что оно позволяет изготавливать датчик с большой площадью чувствительной поверхности. Также, так как в качестве подложки используется микроканальная пластина, то данный датчик обладает повышенной чувствительностью к удару, по сравнению с подложкой, состоящей из металлической пленки, диэлектрика и металлической пластины, и коллектора ионов. Также коллектор ионов представляет собой сама подложка, что позволяет избежать установки дополнительных электродов и измерительного усилителя.

Устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора, содержащее подложку, отличающееся тем, что подложка представляет собой микроканальную пластину, играющая одновременно роль коллектора иона и соединенную с источником высокого напряжения, а анод микроканальной пластины соединен с усилителем, соединенным с блоком обработки сигналов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано при создании многоспектральных и многоэлементных фотоприемников. Гибридная фоточувствительная схема содержит алмазный матричный фотоприемник (МФП), индиевые столбики и кремниевый мультиплексор с чувствительными площадками, расположенными на нем в шахматном порядке в виде прямоугольной матрицы и по числу равными числу индиевых столбиков.

Гибридная фоточувствительная схема содержит: алмазный матричный фотоприемник (МФП), индиевые столбики и кремниевый мультиплексор с чувствительными площадками. В состав МФП входят: верхний плоский электрод, на который подается напряжение смещения, алмазная пластина и нижние электроды чувствительных элементов алмазного МПФ, с которых снимается сигнал.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, а именно к системам сбора данных в исследованиях по ядерной физике и физике элементарных частиц, и может быть использовано для сбора информации со стримерных камер координатных детекторов годоскопического типа большой площади.

Изобретение относится к области научного приборостроения, позволяет создавать и исследовать объекты размерами до 10 -10 метра. .

Изобретение относится к области ядерной физики и техники и может быть использовано для создания детекторов для контроля радиоактивности окружающей среды и обнаружения быстрого изменения концентрации радона в воздухе.

Изобретение относится к матричным детекторам ионизации газа для радиографических исследований рентгеновского или -излучения высокой энергии и основано на эффекте ионизации вторичных электронов, образуемых при взаимодействии излучения с рабочим газом под давлением.

Изобретение относится к области ядерной физики, в частности к газоразрядным детекторам ионизирующего излучения, обеспечивающим регистрацию энергии и координат ионизирующего излучения.

Изобретение относится к области технической физики, а точнее - к области регистрации нейтронов. .

Изобретение относится к технике измерения электрических величин, а также к технике определения характеристик электронных потоков с магнитным удержанием и может быть использовано в высоковольтных и сильноточных электронно-лучевых приборах, находящих применение в электронной технике, при реализации разнообразных технологических процессов и в физическом эксперименте. Способ включает выделение тормозного рентгеновского излучения с участка поверхности твердого тела, бомбардируемого электронами, измерение характеристик тормозного рентгеновского излучения и определение энергетического распределения в пучке электронов на основе данных о тормозном рентгеновском излучении. В любой последовательности измеряют энергетический спектр тормозного рентгеновского излучения исследуемого электронного пучка и спектры тормозного рентгеновского излучения моноэнергетических пучков, создаваемых в той же системе формирования в условиях пренебрежимо малого разброса по энергии электронов в пучках, измеряют энергетические спектры тормозного рентгеновского излучения для моноэнергетических электронных пучков при n дискретных значениях энергии электронов в этих пучках, на основе данных об энергетических спектрах тормозного рентгеновского излучения для моноэнергетических электронных пучков рассчитывают функцию ядра обратного интегрального преобразования и определяют энергетическое распределение электронов в исследуемом пучке путем выполнения операции обратного интегрального преобразования с полученным ядром к функции, описывающей спектр рентгеновского излучения исследуемого электронного пучка. 4 ил.

Устройство предназначено для использования в космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора. Устройство регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора содержит подложку, которая представляет собой микроканальную пластину, играющая одновременно роль коллектора иона и соединенную с источником высокого напряжения, а анод микроканальной пластины соединен с усилителем, соединенным с блоком обработки сигналов. Технический результат - повышение чувствительности и упрощение устройства. 2 ил.

Наверх