Детектор микрометеороидов

(5) 5 В 64 К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ф 1) 4887965/23(72) И.А.Королев, Ю.А,Сурков и В.В.В ысочкин (96) Патент СШАМ 3891851,.кл, 6 01 Т 1/00, 1975.54) ДЕТЕКТОР МИКРОМЕТЕОРОИДОВ ф 7) Изобретение относится к области космических исследований, связанных с изученем микрометеорного вещества, а точнее к увтройствам, устанавливаемым на космических аппаратах, и может быть использовано д)я 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 магнитной восприимчивостью, 3 ил 1 э,п,ф.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, (1 А 2) соединены встречно, что .обеспечивает исключение влияний внешних электромагнитных полей, охватывающих систему в целом, и устойчивость от самовозбуждения контура, образованного индуктивностью обмоток и их меквитковой емкостью.Детектор микрометеороидов работает следующим образом, При пролете частицы через внутренний диаметр детектора б 1 (фиг.1) в обмотках 2, 3 возникает электромагнитная индукция, величина которой пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограничен ную О 1. В еличи на магнитного потока30 40 4550 55 5 10 15 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 1 о (фиг.3) в ближайшей обмотке возникает ЭДС, возрастающая с движением метеороида к ее плоскости, Максимум при этом соответствует времени т, 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 т 2 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 прохождения частицей расстояние между плоскостями обмоток будет соответственно определяться по формуле: Т= - , где Ь - расчстояние между плоскостями обмоток, а Ч -скорость частицы. Зная Т и Ь, можно оп ределить Ч - 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 на 1803350правлениях, 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что катушка и кольцо выполнены иэ материала с низкими удельными сопротивлением и магнитной восприимчивостью,