RU2800225C1 - Sensor for measuring cosmic particle parameters - Google Patents

Sensor for measuring cosmic particle parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2800225C1
RU2800225C1 RU2022122786A RU2022122786A RU2800225C1 RU 2800225 C1 RU2800225 C1 RU 2800225C1 RU 2022122786 A RU2022122786 A RU 2022122786A RU 2022122786 A RU2022122786 A RU 2022122786A RU 2800225 C1 RU2800225 C1 RU 2800225C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
particle
sensitive elements
spacecraft
external
Prior art date
Application number
RU2022122786A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Сергеевич Гончаров
Виктор Васильевич Мартынов
Александр Леонидович Копейка
Людмила Петровна Зозуля
Марина Юрьевна Булекбаева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2800225C1 publication Critical patent/RU2800225C1/en

Links

Abstract

FIELD: space technology.
SUBSTANCE: sensor for studying the parameters of cosmic particles comprises a body made in the form of a hollow cube, all faces of which are composite detectors, consisting of external and internal sensitive elements. Each sensitive element comprises a set of adjacent strips of a volumetrically polarized PVDF film placed in parallel in the same plane. The bands of the outer and inner sensitive elements of the composite detector are oriented mutually perpendicular. The sensor body is made in the form of a frame, on one side of which there is a mount for communication with the spacecraft with flexible information loops passing through it. The sensitive elements of the detectors are connected by means of connectors to the mentioned flexible information loops, which are configured for transmitting information to the spacecraft electronics unit.
EFFECT: increased sensitivity of the sensor.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике. Датчик для исследования параметров космических частиц может быть использован для решения научных и прикладных задач. С его помощью можно получить информацию о пространственной плотности микрометеороидов, техногенных частиц и частиц космической пыли, их распределении по скорости и направлению движения, размерам и массе. Практическая значимость датчика для решения конкретных задач может быть осуществлена при: исследовании загрязнения околоземного космического пространства; сборе информации для внесения корректировки в Национальный стандарт «Космическая среда …» [1]; разработке защиты космических аппаратов (КА) от опасного воздействия частиц; обеспечении безопасности при сопровождении КА на орбите.The invention relates to space technology. The sensor for studying the parameters of cosmic particles can be used to solve scientific and applied problems. It can be used to obtain information about the spatial density of micrometeoroids, technogenic particles and cosmic dust particles, their distribution in speed and direction of movement, size and mass. The practical significance of the sensor for solving specific problems can be implemented in: the study of pollution of near-Earth space; collecting information to make adjustments to the National Standard “Space Environment…” [1]; development of protection of space vehicles (SC) from the dangerous effects of particles; ensuring safety during spacecraft tracking in orbit.

Известен датчик для регистрации и замера параметров метеороидных и техногенных частиц, межзвездной и межпланетной пыли, воздействующих на КА [2]. Датчик состоит из двух полусферических многослойных PVDF-аэрогельных детекторов, каждый из которых содержит тонкие гибкие обкладки из поляризованного материала с гибкими электродами, калиброванную аэрогельную прокладку, расположенную между обкладками, внешний теплоизоляционный аэрогельный экран-демпфер, внутреннюю аэрогельную подложку, соприкасающуюся одной своей поверхностью с тонкой гибкой обкладкой, а другой - с полусферической оболочкой датчика. Корпус датчика выполнен из нанокомпозитного материала. В полусферических оболочках установлены закладные L-образные фланцы с гнездами для крепления в них плоских кронштейнов с зажимами. В нижней полусферической оболочке закреплен полый переходник, предназначенный для подвода проводов от электродов детектора к электронному блоку и установки датчика на КА.A known sensor for recording and measuring the parameters of meteoroid and technogenic particles, interstellar and interplanetary dust affecting the spacecraft [2]. The sensor consists of two hemispherical multilayer PVDF airgel detectors, each of which contains thin flexible plates made of polarized material with flexible electrodes, a calibrated airgel spacer located between the plates, an external heat-insulating airgel screen-damper, an internal airgel substrate in contact with one of its surfaces with a thin flexible plate, and the other with a hemispherical sensor shell. The sensor housing is made of nanocomposite material. Embedded L-shaped flanges with sockets for fixing flat brackets with clamps are installed in hemispherical shells. A hollow adapter is fixed in the lower hemispherical shell, designed to lead wires from the detector electrodes to the electronic unit and install the sensor on the spacecraft.

Работа датчика осуществляется следующим образом: При подлете частица преодолевает внешний теплоизоляционный аэрогельный экран и соударяется с первой пьезоактивной обкладкой - пленкой PVDF, которая генерирует первый электрический сигнал в виде импульса, амплитуда и время которого фиксируется в соответствующем канале блока электроники. Далее частица проходит калиброванную аэрогельную прокладку, играющую роль мерной базы, пробивает вторую пьезоактивную обкладку - пленку PVDF, которая генерирует второй электрический сигнал в виде импульса, амплитуда и время которого также фиксируется в соответствующем канале блока электроники. Зная мерную базу и время на ее преодоление легко определить среднюю скорость регистрируемой частицы. Информация, полученная при расшифровке электрических импульсов, помогает оценить массу частицы, ее объем и коэффициент лобового сопротивления.The operation of the sensor is as follows: When approaching, the particle overcomes the external heat-insulating airgel screen and collides with the first piezoactive plate - a PVDF film, which generates the first electrical signal in the form of a pulse, the amplitude and time of which is recorded in the corresponding channel of the electronics unit. Next, the particle passes through a calibrated airgel pad, which plays the role of a measuring base, pierces the second piezoactive plate - a PVDF film, which generates a second electrical signal in the form of a pulse, the amplitude and time of which are also recorded in the corresponding channel of the electronics unit. Knowing the measured base and the time to overcome it, it is easy to determine the average speed of the registered particle. The information obtained by deciphering electrical impulses helps to estimate the mass of the particle, its volume and drag coefficient.

Недостатки датчикаSensor Disadvantages

1. Датчик не способен определять вектор скорости регистрируемых частиц.1. The sensor is not able to determine the velocity vector of the registered particles.

2. В качестве мерной базы принята толщина калиброванной аэрогельной прокладки, и ее значение считается постоянной величиной. В реальности же абсолютное большинство регистрируемых частиц пересекают калиброванную аэрогельную прокладку не по нормали к поверхности, поэтому мерная база далеко не всегда совпадает с фактическими пробегами частиц.2. The thickness of the calibrated airgel spacer was taken as the measuring base, and its value is considered to be a constant value. In reality, however, the vast majority of registered particles do not cross the calibrated airgel spacer along the normal to the surface; therefore, the measured base does not always coincide with the actual particle ranges.

3. В результате определяемое значение средней скорости частицы может существенно (а иногда в разы) отличаться от истинного значения. Аналогичная ситуация представляется при определении других параметров частицы с участием в расчетных зависимостях значения средней скорости.3. As a result, the determined value of the average particle velocity can differ significantly (and sometimes by several times) from the true value. A similar situation appears when determining other parameters of the particle with the participation of the average velocity in the calculated dependences.

4. Толщина аэрогельной прокладки относительно невелика, время прохождения ее частицей тоже мало, поэтому на такой мерной базе затруднительно получить достоверное значение скорости регистрируемых частиц.4. The thickness of the airgel spacer is relatively small, the time it takes for a particle to pass through it is also small, so it is difficult to obtain a reliable value of the velocity of registered particles on such a dimensional basis.

Наиболее близким аналогом к заявляемому датчику для исследования параметров космических частиц, выбранным в качестве прототипа является датчик для исследования потоков метеороидных и техногенных частиц в космическом пространстве [3].The closest analogue to the claimed sensor for the study of the parameters of cosmic particles, selected as a prototype is a sensor for the study of flows of meteoroid and technogenic particles in outer space [3].

Датчик-прототип выполнен в форме куба, все грани которого являются составными детекторами, состоящими из внешних и внутренних чувствительных элементов (ЧЭ). Внешние ЧЭ изготовлены из тонкой пленки, на которую нанесено множество ячеек с токопроводящими дорожками, а внутренние ЧЭ - из объемно поляризованной пленки PVDF, дающие высокую информативность регистрируемых параметров и обеспечивающие их комплексную оценку. Мерная пролетная база определяется индивидуально для каждой частицы расстоянием между среагировавшими ячейками на разных гранях датчика, что позволяет с высокой точностью определить направление движения регистрируемой частицы (вектор скорости) и ее среднюю скорость.The prototype sensor is made in the form of a cube, all faces of which are composite detectors, consisting of external and internal sensitive elements (SE). External SEs are made of a thin film, on which many cells with conductive tracks are deposited, and internal SEs are made of a volumetrically polarized PVDF film, which provide high information content of the recorded parameters and ensure their comprehensive assessment. The measured span base is determined individually for each particle by the distance between the reacted cells on different faces of the sensor, which makes it possible to determine with high accuracy the direction of motion of the detected particle (velocity vector) and its average speed.

Работа датчика-прототипа осуществляется следующим образом. При попадании КА в поток метеороидных и/или техногенных частиц происходит их высокоскоростное соударение с детекторами датчика. Частица последовательно пробивает внешний и внутренний ЧЭ одной грани датчика, затем - внутренний и внешний ЧЭ другой грани. При этом аппаратура регистрирует четыре сигнала, привязанных к системе бортового времени КА. По сигналам с внешних ЧЭ блок обработки сигнала с помощью контроллера выявляет координаты сработавших ячеек, определяет вектор скорости и пролетное расстояние частицы L, а имея информацию по разнице во времени зарегистрированных сигналов Δt, рассчитывает среднюю скорость частицы (ws)cp=L/Δt.The operation of the prototype sensor is as follows. When the spacecraft enters the flow of meteoroid and/or technogenic particles, their high-speed collision with the detectors of the sensor occurs. The particle sequentially pierces the outer and inner SE of one face of the sensor, then the inner and outer SE of the other face. In this case, the equipment registers four signals tied to the spacecraft onboard time system. Based on the signals from the external SE, the signal processing unit using the controller detects the coordinates of the triggered cells, determines the velocity vector and the flying distance of the particle L, and having information on the time difference of the registered signals Δ t, calculates the average particle velocity (w s ) cp =L/ Δ t.

Сигналы с внутренних ЧЭ поступают в виде импульсов Is, пропорциональных количеству движения частицы Ps, т.е. Is~Ps. Тогда (Is)cp~(Ps)cp=ms*(ws)cp. Таким образом блок обработки сигнала определяет массу частицы ms=(Ps)cp/(ws)cp.The signals from the internal SE come in the form of pulses I s proportional to the momentum of the particle P s , i.e. I s ~P s . Then (I s ) cp ~(P s ) cp =m s *(w s ) cp. Thus, the signal processing unit determines the particle mass m s =(P s ) cp /(w s ) cp .

С помощью датчика-прототипа экспериментально и экспериментально-расчетным методом возможно определять и/или оценивать следующие параметры метеороидных и техногенных частиц:With the help of a prototype sensor, it is possible to determine and/or evaluate the following parameters of meteoroid and technogenic particles experimentally and experimentally-calculatively:

1. Счетное число частиц, столкнувшихся с датчиком, с привязкой к параметрам орбиты космического аппарата и его бортовому времени.1. The countable number of particles that collided with the sensor, with reference to the parameters of the spacecraft's orbit and its onboard time.

2. Плотность потока частиц.2. Particle flux density.

3. Направление движения регистрируемых в потоке частиц (вектор скорости).3. Direction of motion of particles registered in the flow (velocity vector).

4. Среднюю скорость частицы (ws)cp=L/Δt.4. The average speed of the particle (w s ) cp =L/ Δ t.

5. Количество движения (импульс) частицы Ps.5. Momentum (momentum) of a particle P s .

6. Массу частицы ms=(Ps)ср/(ws)cp.6. Particle mass m s =(P s ) cp /(w s ) cp .

7. Объем частицы Vs=ms/ρ, где ρ - средняя плотность частицы, о ней можно судить по [1], где для небольших (до 5 мм) каталогизированных космических объектов приводится значение ρ=2,5…2,7 г/см3.7. Particle volume V s =m s /ρ, where ρ is the average particle density, it can be judged from [1], where for small (up to 5 mm) cataloged space objects the value ρ=2.5…2.7 g/cm 3 is given.

8. Площадь миделя частицы - оценивается исходя из определенного объема частицы Vs и инженерных соображений. Кроме того оценить размер частицы можно по тому факту, что зарегистрировали ее оба ЧЭ детектора или только внутренний. При этом следует учесть, что внешний ЧЭ способен регистрировать частицы размером от 0,05…0,15 мм и выше.8. Particle midsection area - estimated based on the defined particle volume V s and engineering considerations. In addition, the size of a particle can be estimated from the fact that it was registered by both SE detectors or only by the internal one. In this case, it should be taken into account that the external SE is capable of registering particles with a size of 0.05 ... 0.15 mm and more.

Недостатки датчика:Sensor Disadvantages:

1. Относительно невысокая чувствительность, обусловленная характеристиками внешнего ЧЭ. Наибольшее влияние при этом оказывают толщина и материал ЧЭ, затрудняющие прохождение частиц, обладающих низкой кинетической энергией. Кроме того, внешний ЧЭ не способен регистрировать частицы размером менее 0,05…0,15 мм при существующей технологии нанесения токопроводящих дорожек.1. Relatively low sensitivity due to the characteristics of the external SE. In this case, the thickness and material of the SE have the greatest influence, which impede the passage of particles with low kinetic energy. In addition, the external SE is not capable of detecting particles smaller than 0.05…0.15 mm with the existing technology for applying conductive tracks.

2. Прекращение функционирования ячейки внешнего ЧЭ при нарушении регистрируемой частицей целостности ее токопроводящей дорожки (т.е. ячейки являются одноразовыми).2. Termination of the functioning of the cell of the external SE in case of violation of the integrity of its conductive path by the registered particle (ie, the cells are disposable).

Техническими задачами, решаемыми предполагаемым изобретением, являются:The technical problems solved by the proposed invention are:

- повышение чувствительности датчика (расширение исследуемого диапазона по размерам и энергетике регистрируемых частиц);- increasing the sensitivity of the sensor (expanding the range under study in terms of the size and energy of the detected particles);

- повышение надежности датчика.- improving the reliability of the sensor.

Решение технических задач достигается тем, что в предлагаемом датчике для исследования параметров космических частиц выполненным в форме полого куба, все грани которого являются составными детекторами, состоящими из внешних и внутренних чувствительных элементов, новым является то, что каждый чувствительный элемент содержит набор смежных параллельно размещенных в одной плоскости полос объемно поляризованной пленки PVDF, при этом полосы внешнего и внутреннего чувствительных элементов составного детектора ориентированы взаимно перпендикулярно.The solution of technical problems is achieved by the fact that in the proposed sensor for studying the parameters of cosmic particles, made in the form of a hollow cube, all faces of which are composite detectors, consisting of external and internal sensitive elements, the new feature is that each sensitive element contains a set of adjacent parallel strips of a volumetrically polarized PVDF film placed in the same plane, while the stripes of the external and internal sensitive elements of the composite detector are oriented mutually perpendicular.

Применение более чувствительного, чем у прототипа, материала для изготовления внешнего ЧЭ позволило решить первую из поставленных технических задач. Решение второй технической задачи обеспечивается тем, что после прохождения регистрируемой частицей полос объемно поляризованной пленки PVDF, они не перестают функционировать.The use of a more sensitive than the prototype material for the manufacture of external SE made it possible to solve the first of the technical problems. The solution of the second technical problem is ensured by the fact that after the detected particle passes through the bands of the volume-polarized PVDF film, they do not cease to function.

Сущность изобретения поясняется рисунком (фиг.). Корпус 1 датчика выполнен в виде каркаса, на одной из сторон которого установлено крепление для связи с КА с проходящими по ней гибкими информационными шлейфами (на рисунке не показаны). На каждую из сторон каркаса установлены унифицированные рамки с составным детектором 2. Внутренний 3 и внешний 4 чувствительные элементы детектора с помощью разъемов соединены с гибкими информационными шлейфами, передающими информацию к блоку электроники (на рисунке не показаны). Внешняя сторона детектора покрыта слоем пористо-волокнистого материала - аэрогеля 5 (толщиной, например, 1 мм), являющегося теплоизоляционным аэрогельным экраном-демпфером. Между ЧЭ имеется тонкий слой изолятора 6. Выполнение датчика в форме куба, все грани которого являются детекторами, позволяет исследовать широкий диапазон регистрируемых направлений встречи потоков космических частиц 7. Предложенная компоновка в виде каркаса с установленными на нем рамками детекторов обеспечивает технологичность процесса сборки датчика и его отладки в лабораторных условиях.The essence of the invention is illustrated by the figure (Fig.). The sensor housing 1 is made in the form of a frame, on one side of which there is a mount for communication with the spacecraft with flexible information loops passing through it (not shown in the figure). A unified frame with a composite detector 2 is installed on each side of the frame. The inner 3 and outer 4 sensitive elements of the detector are connected by connectors to flexible information cables that transmit information to the electronics unit (not shown in the figure). The outer side of the detector is covered with a layer of porous-fibrous material - airgel 5 (thickness, for example, 1 mm), which is a heat-insulating airgel screen-damper. Between SE there is a thin layer of insulator 6. The implementation of the sensor in the form of a cube, all faces of which are detectors, allows you to explore a wide range of recorded directions of the meeting of cosmic particle flows 7. The proposed arrangement in the form of a frame with detector frames installed on it ensures the manufacturability of the process of assembling the sensor and its debugging in laboratory conditions.

Внешний и внутренний ЧЭ детектора идентичны, выполнены из набора смежных параллельно размещенных в одной плоскости полос тонкой (толщиной, например, 30 мкм) и эластичной объемно поляризованной пленки PVDF, снабженных гибкими электродами. Так как полосы в этих ЧЭ расположены взаимно перпендикулярно, то места пересечения полос внешнего и внутреннего ЧЭ представляют собой своеобразные клетки - ячейки. В зависимости от того, на какой из полос внешнего и, соответственно, внутреннего ЧЭ появились электрические сигналы, определяют координаты пролета регистрируемой частицы. Точность определения координат, в большей степени, зависит от ширины используемых полос. Производство пористо-волокнистого материала - аэрогеля и поляризованной пленки PVDF в настоящее время освоено в Российской Федерации, эти перспективные материалы неоднократно применялись при проведении исследований на орбитальной станции МИР и других космических аппаратах.The outer and inner SE of the detector are identical, they are made of a set of adjacent strips of thin (for example, 30 μm thick) and elastic volumetrically polarized PVDF film, placed in parallel in the same plane, and equipped with flexible electrodes. Since the bands in these SEs are mutually perpendicular, the places where the bands of the outer and inner SEs intersect are peculiar cells - cells. Depending on which of the bands of the outer and, accordingly, the inner SE, electrical signals appeared, the coordinates of the flight of the registered particle are determined. The accuracy of determining the coordinates, to a greater extent, depends on the width of the strips used. The production of porous-fibrous material - airgel and polarized PVDF film is currently mastered in the Russian Federation, these promising materials have been repeatedly used in research on the MIR orbital station and other spacecraft.

Работа предлагаемого датчика осуществляется следующим образом. При попадании КА в поток метеороидных и/или техногенных и/или пылевых частиц происходит их высокоскоростное соударение с детекторами 2 датчика. Частица 7 последовательно пробивает внешний 4 и внутренний 3 ЧЭ одной грани датчика, затем - внутренний и внешний ЧЭ другой грани. При этом аппаратура регистрирует четыре сигнала, привязанных к системе бортового времени КА. По первым двум сигналам определяют, какой из детекторов отработал и координаты входа частицы. Следующие два сигнала дают координаты выхода частицы и, соответственно, отработавший детектор (грань) датчика. По координатам сработавших ячеек, с помощью блока электроники (на рисунке не показан), определяют вектор скорости и пролетное расстояние частицы L, а имея информацию по разнице во времени зарегистрированных сигналов Δt, рассчитывают среднюю скорость частицы (ws)cp=L/Δt.The operation of the proposed sensor is as follows. When the spacecraft enters the flow of meteoroid and/or technogenic and/or dust particles, their high-speed collision with the detectors 2 of the sensor occurs. Particle 7 sequentially pierces the outer 4 and inner 3 SE of one face of the sensor, then the inner and outer SE of the other face. In this case, the equipment registers four signals tied to the spacecraft onboard time system. The first two signals determine which of the detectors has worked and the coordinates of the entry of the particle. The next two signals give the exit coordinates of the particle and, accordingly, the spent detector (face) of the sensor. Using the coordinates of the triggered cells, using the electronics unit (not shown in the figure), the velocity vector and the flying distance of the particle L are determined, and having information on the time difference of the registered signals Δ t, the average particle velocity (w s ) cp =L/ Δ t is calculated.

Сигналы с ЧЭ поступают в виде импульсов Is, пропорциональных количеству движения частицы Ps, т.е. Is~Ps. Тогда (Is)cp~(Ps)cp=ms*(ws)cp. Таким образом определяют (оценивают) массу частицы ms=(Ps)cp/(ws)cp. Полученная информация поступает в устройство формирования группового телеметрического сигнала и передается на Землю.The SE signals arrive in the form of pulses I s proportional to the momentum of the particle P s , i.e. I s ~P s . Then (I s ) cp ~(P s ) cp =m s *(w s ) cp. Thus determine (estimate) the mass of the particle m s =(P s ) cp /(w s ) cp. The received information enters the group telemetry signal generation device and is transmitted to the Earth.

Номенклатура определяемых и оцениваемых с помощью предлагаемого датчика параметров космических частиц аналогична датчику-прототипу, однако существенно расширен исследуемый диапазон в плане возможности регистрации мелкодисперсных частиц, а также частиц, обладающих низкой кинетической энергией.The range of cosmic particle parameters determined and estimated using the proposed sensor is similar to the prototype sensor, however, the range under study has been significantly expanded in terms of the possibility of detecting fine particles, as well as particles with low kinetic energy.

Повышение надежности датчика обусловлено применением в качестве ЧЭ полос объемно поляризованной пленки PVDF, которые, в отличие от одноразовых ячеек с токопроводящими дорожками датчика-прототипа, сохраняют способность к повторной регистрации космических частиц.The increase in the reliability of the sensor is due to the use of strips of a volumetrically polarized PVDF film as SE, which, unlike disposable cells with conductive tracks of the prototype sensor, retain the ability to re-detect cosmic particles.

Необходимо указать, что датчик должен пройти предварительную экспериментальную отработку на баллистическом стенде на предмет воздействия высокоскоростных частиц с построением градуировочных зависимостей. Для охвата полного диапазона пространственной регистрации частиц, целесообразно размещение двух датчиков с разных сторон КА. В заявляемом датчике герметичность его внутреннего объема по отношению к внешней среде - космосу не требуется. Напротив, пролет мерной базы частицей в естественных для нее условиях способствует повышению точности измерений.It is necessary to indicate that the sensor must undergo preliminary experimental testing on a ballistic stand for the impact of high-speed particles with the construction of calibration dependencies. To cover the full range of spatial registration of particles, it is advisable to place two sensors on different sides of the spacecraft. In the inventive sensor, the tightness of its internal volume in relation to the external environment - space is not required. On the contrary, the passage of a measured base by a particle in its natural conditions contributes to an increase in the accuracy of measurements.

Библиографический списокBibliographic list

1. Национальный стандарт Российской Федерации. Космическая среда (естественная и искусственная). ГОСТ Р 25645.167-2005 // М. Стандартинформ, 2005, с. 41.1. National standard of the Russian Federation. Space environment (natural and artificial). GOST R 25645.167-2005 // M. Standartinform, 2005, p. 41.

2. Пат. 2457986 РФ, МПК B64G 1/68. Датчик для регистрации и замера параметров метеороидных и техногенных частиц, межзвездной и межпланетной пыли, воздействующих на космический аппарат / Н.Н. Иванов, А.Н. Иванов. - №2011114041/11; заявлено 12.04.2011; опубл. 10.08.2012, Бюл. №22.2. Pat. 2457986 RF, IPC B64G 1/68. Sensor for recording and measuring the parameters of meteoroid and technogenic particles, interstellar and interplanetary dust affecting the spacecraft / N.N. Ivanov, A.N. Ivanov. - No. 2011114041/11; declared 04/12/2011; publ. 08/10/2012, Bull. No. 22.

3. Пат. 2618962 РФ, МПК G01R 19/00. Датчик для исследования потоков метеороидных и техногенных частиц в космическом пространстве / П.С. Гончаров [и др.]. - №2016108570; заявлено 09.03.2016; опубл. 11.05.2017, Бюл. №14.3. Pat. 2618962 RF, IPC G01R 19/00. Sensor for studying the flows of meteoroid and technogenic particles in outer space / P.S. Goncharov [i dr.]. - No. 2016108570; declared 09.03.2016; publ. 05/11/2017, Bull. No. 14.

Claims (1)

Датчик для исследования параметров космических частиц, содержащий корпус, выполненный в форме полого куба, все грани которого являются составными детекторами, состоящими из внешних и внутренних чувствительных элементов, отличающийся тем, что каждый чувствительный элемент содержит набор смежных, параллельно размещенных в одной плоскости полос объемно поляризованной пленки PVDF, при этом полосы внешнего и внутреннего чувствительных элементов составного детектора ориентированы взаимно перпендикулярно, при этом корпус датчика выполнен в виде каркаса, на одной из сторон которого установлено крепление для связи с космическим аппаратом с проходящими по ней гибкими информационными шлейфами, а внешние и внутренние чувствительные элементы детекторов с помощью разъемов соединены с упомянутыми гибкими информационными шлейфами, выполненными с возможностью передачи информации к блоку электроники КА.A sensor for studying the parameters of cosmic particles, containing a housing made in the form of a hollow cube, all faces of which are composite detectors, consisting of external and internal sensitive elements, characterized in that each sensitive element contains a set of adjacent strips of a volumetrically polarized PVDF film placed in parallel in the same plane, while the strips of the external and internal sensitive elements of the composite detector are oriented mutually perpendicularly, while the sensor housing is made in the form of a frame, on one side of which there is a mount for communication with the spacecraft with bends passing through it by means of connectors, and the external and internal sensitive elements of the detectors are connected with the mentioned flexible information loops, which are made with the possibility of transmitting information to the spacecraft electronics unit.
RU2022122786A 2022-08-24 Sensor for measuring cosmic particle parameters RU2800225C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2800225C1 true RU2800225C1 (en) 2023-07-19

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819263C1 (en) * 2023-12-25 2024-05-16 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Самарский Национальный Исследовательский Университет Имени Академика С.П. Королева" (Самарский Университет) Device for detecting micrometeoroids and particles of space debris based on metal strips

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000190900A (en) * 1998-12-28 2000-07-11 Nec Corp Space debris detecting method and space debris detecting device
RU95314U1 (en) * 2009-12-25 2010-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" SENSOR FOR REGISTRATION OF METEOROID AND TECHNOGENIC PARTICLES INFLUENCING ON THE SPACE VEHICLE
RU2457986C1 (en) * 2011-04-12 2012-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" Transducer for registration and measurement of meteoroid and man-caused particles, interstellar and interplanetary dust affecting spaceship
US8564430B2 (en) * 2008-01-17 2013-10-22 Ihi Corporation Device for detecting space objects
RU2618962C1 (en) * 2016-03-09 2017-05-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Sensor for researching meteoroid flows and man-made particles in space

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000190900A (en) * 1998-12-28 2000-07-11 Nec Corp Space debris detecting method and space debris detecting device
US8564430B2 (en) * 2008-01-17 2013-10-22 Ihi Corporation Device for detecting space objects
RU95314U1 (en) * 2009-12-25 2010-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" SENSOR FOR REGISTRATION OF METEOROID AND TECHNOGENIC PARTICLES INFLUENCING ON THE SPACE VEHICLE
RU2457986C1 (en) * 2011-04-12 2012-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" Transducer for registration and measurement of meteoroid and man-caused particles, interstellar and interplanetary dust affecting spaceship
RU2618962C1 (en) * 2016-03-09 2017-05-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Sensor for researching meteoroid flows and man-made particles in space

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819263C1 (en) * 2023-12-25 2024-05-16 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Самарский Национальный Исследовательский Университет Имени Академика С.П. Королева" (Самарский Университет) Device for detecting micrometeoroids and particles of space debris based on metal strips

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2503953C2 (en) Building image by charged particles generated by space beams
Mozer Analyses of techniques for measuring DC and AC electric fields in the magnetosphere
US7897925B2 (en) System and method for high Z material detection
WO2008127442A2 (en) High z material detection system and method
CN108802797B (en) On-orbit particle detection and single event effect monitoring system
CN103673791A (en) System for detecting and evaluating target high-speed impact damage
Nakamura et al. Development of in-situ micro-debris measurement system
RU2800225C1 (en) Sensor for measuring cosmic particle parameters
RU2618962C1 (en) Sensor for researching meteoroid flows and man-made particles in space
RU183905U1 (en) Device for measuring parameters of chaotic technogenic and meteorite cosmic particles
RU2457986C1 (en) Transducer for registration and measurement of meteoroid and man-caused particles, interstellar and interplanetary dust affecting spaceship
CN113820265B (en) Combined dust multi-parameter detection method
CN109143311A (en) A kind of devices and methods therefor of Measurement atom core inner material structure
LaGow et al. Recent direct measurements of cosmic dust in the vicinity of the earth using satellites
Amery et al. The Delphi outer detector
RU2134435C1 (en) Cosmic-dust detector
Abe et al. Cosmic-ray test of the installed endcap RPC modules in BELLE detector
Tuzzolino Two-dimensional position-sensing PVDF dust detectors for measurement of dust particle trajectory, velocity, and mass
US10288641B2 (en) System and method of measuring 2- and 3-dimensional velocity vector using cross-correlation velocimetry
Hunter et al. Development of a telescope for medium-energy gamma-ray astronomy
Rose et al. Application of Intelligent Spacecraft Structures for Impact Detection
Brill Observational contacts of general relativity
US20240094425A1 (en) Orbital Debris Detection System Using Current Pulse Transformer
RU2190864C2 (en) Device registering dust and gas component of own external atmosphere of spacecraft
Song et al. Polar observations and model predictions during May 4, 1998, magnetopause, magnetosheath, and bow shock crossings