SU632264A1 - Детектор дл измерени физических параметров микрометеоритов - Google Patents

Abstract

.ДЕТЕКТОР ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НИКРОМЕТЕО- РИТОВ, содержащий подложку, кол- •лектор ионов и источники посто нного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей детектора, подложка выполнена из двух слоев металла и располо- женно'й между ними пленки диэлектрика, причем слои металла соединены с источником посто нного напр жени .

Description

Изобретение относитс  к космической технике, а точнее к детекторам используемым дл  измерени  физических параметроа микрометеоритов на космических аппаратах.

Дл  изучени  свойств метеорной материи наиболее перспективными  вл ютс  многопараметрические детекторы , которые позвол ют измер ть не один (например, энергию), а несколько параметров микрометеоритов (например , энергию, массу, скорость и т.д.).

Известен детектор дл  измерени  энергии микрометеоритов, в котором используетс  ударное возбуждение люминесценции. Детектор состоит из люминесцентной панели и фотоэлектронного умножител .

Известен также детектор дл  измерени  массы и скорости микрометеоритов , состо щий из двух разнесенных конденсаторов и пьезоэлементов, причем один из конденсаторов и

пьезоэлемент наклеены на единую подложку .

Из существующих детекторов наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  плазменный или ионизационный детектор , который состоит из плоской или сферической подложки, коллектора дл  сбора положительных ионов (катода ), образующихс  при высокоскоростном ударе частицы о подложку, и источника посто нного напр жени 

При высокоскоростном ударе Meteорной частицы о подложку происходитионизаци  материала) подложки и частицы . Образовавшиес  положительны б ионы собираютс  коллектором, наход щимс  под отрицательным потенциалом относительно подложки. Врем  нарастани  переднего фронта -импульса тока пропорционально скорости частицы , а величина импульса тока массе и скорости частицы. Описанный детектор позвол ет измер ть массу и

скорость метеорного тела, и не обес печивает измерени  его плотности.

Целью изобретени   вл етс  одновременное измерение массы, скорости , энергии и плотности микрометеоритов , т.е. расширение функциональ ных возможностей детектора,

Дл  достижени  поставленной цели в детекторе, содержащем подложку и коллектор ионов, подложка изготавливаетс  из двух слоев металла и л.И электрика, расположенного между ними , причем слои соединены с источником посто нного напр жени .

На чертенсе показана функциональна  схема детектора и измерительног устройства.

Детектор содержит подложку, состо щур из металлической пленки 1, диэлектрика 2, металлической пластины 3s и коллектор k ионов. Между пластиной 3 и пленкой 1 приложено посто нное напр жение от источника 5, 8 цепь которого включен резистор соединенный с измерительным устройством 6 Коллектор соединен с устройством 7, служащим дл  измерени  амплитуды и длительности переднего фронта импульса тока.

Толщина h пленки 1 выбираетс  из услови  , где Р - максимальна  глубина кратера, образующегос  при высокоскоростном ударе,

Толщина h пленки 1 выбираетс  изуслови  h Р, где Р - максимальна  глубина кратера, образующегос  при высокоскоростном ударе. Таким образом , диэлектрик во всем рабочем диапазоне не пробиваетс  микрометеоритами . При высокоскоростном уда-ре микрометеорита о подложку (пленку 1) образовавшиес  положительные .ионы под действием электрического пол  собираютс  на коллекторе . Одновременно с этим ударна  волна распростран етс  вглубь преграды (через диэлектрик 2), сжима  и нарева  материал преграды. На основании исследований свойств материалов под высоким давлением поведение диэлектриков описываетс  следующим выражением:

R R е fT

(1)

00 f

00 сопротивление при Т СХЭ-,

Е - энерги  активации-, k - посто нна  Больцмана} Т - температура. Дл  давлений и температур, возникающих при высокоскоростном ударе о полубесконечную преграду, можно записать

0г

0,4 0.6 1Л L Vl t

(2)

,v,

-Ji§:19l.P.

(3)

-

л

1,63

5То

Подставл   равенство (2) в лу (З) и полученное выражение формулу (1), наход т удельное тивление: г зГ

Нгтото 1.

А -ТО

р р

ехр

TFoeTlo-

оо

Проинтегрировав формулу (k) по толщине диэлектрика, получают выраение дл  электрического сопротивлеи  диэлектрика -в момент возбуждеи  ударной волны. Таким образом, измер   давление по изменению сопротивлени  высокоомного резистора, можно определить произведение L«VQ, а, измер   скорость и массу микрометеорита по амплитуде и скорости нарастани  переднего фронта импульса тока, можно определить плотность метеорного тела.

Описанный детектор позвол ет увеличить число измер емых параметров.

Он прост по конструкции и может быть изготовлен при существующих технологических методах тонкопленочной микроэлектроники . Детектор  вл етс  более помехозащищенным за счет совмещени  двух сигналов, полученных на основе двух различных физических  влений .

Claims (1)

1. ДЕТЕКТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МИКРОМЕТЕОРИТОВ, содержащий подложку, коллектор ионов и источники постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей детектора, подложка выполнена из двух слоев металла и расположенной между ними пленки диэлектрика, причем слои металла соединены с источником постоянного напряжения.