Детектор для измерения физических параметров микрометеоритов

СООЗ СОВЕТСНИХШдиВЮйнепмРЕСПУБЛИН Ц Н 01 3 47/00 ГОСУДАРСТВПО ИЭОБРЕТЕПРИ ГКНТ НЫЙ КОМИТЕТ ИЯ 34 И ОТНРЫТИЯМСССР ВТОРСН л. 11 18Н.Д.Семкин,А.СурковВЕ,8)и др. нКосмиче 1969, й 6, с.795.с.епсе, 196 б,3715590,опублик, 06.02.7 Изобретение относится к космической технике, а точнее к детекторам, используемым для измерения физиче" ских параметров. микромете тов на космических аппаратах.Для изучения свойств метеорной материи наиболее перспективными являются многопараметрические детекторы, которые позволяют измерять не. один (например, энергию), а несколь" ко параметров микрометеоритов (на" пример, энергию, массу, скорость и т,д,).Известен детектор для измерения энергии микрометеоритов, в котором мспользуется ударное возбуждение люминесценции, Детектор состоит из люминесцентной панели и фотоэлектронного умножителя.Иввестен также детектор для измерения массы и скорости микрометеоритов, состоящий иэ двух разнесенных конденсаторов и пьезоэлементов, причем один из конденсаторов и пьезоэлемент накложку. одны на единую ори 21) 2489723/2522) 24.05.7746) 15,05.92 Бю72) А.К,Рыбаков,(54)(57) ДЕТЕКТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МИКРОМЕТЕО"РИТОВ, содержащий подложку, коллектор ионов и источники постоян"ного напряжения, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей детектора, подложка выполненаиз двух слоев металла и расположенной между ними пленки диэлектрика, причем слои металла соединеныс источником постоянного напряжени Из существующих детекторов наи" более близким по технической сущности к предложенному является плазменный или ионизационный детектор, который состоит иэ плоской или сферической полложки, коллектора для сбора положительных ионов (катода), образующихся при высокоскоростном ударе частицы о подложку, и источника постоянного напряжения.При высокоскоростном ударе метеорной частицы о подложку происходит. ионизация материала 1 подложки и частицы, Образовавшиеся положительные ионы собираются коллектором, находящимся под отрицательным потенциалом относительно подложки. Время нара" стания переднего фронта .импульса тока пропорционально скорости частицы, а величина импульса тока- массе и скорости частицы. Описанный детектор позволяет измерять массу искооость метеорного тела, и не обеспечивает измерения его плотности,Целью изобретения является одновременное измерение массы, скорости, энергии и плотности микрометеоритов, т,е, расширение функциональ-,"ных возможностей детектора,Длл достиженил поставленной целив детекторе, содержащем подложку иколлектор ионов, подложка изготавливаетсл из двух слоев металла и ли"электрика, расположенного между ними, причем слои соединены с источником постоянного напряжения.На чертеже показана функциональнал схема детектора и измерительногоустройства.Детектор содержит подложку, состоящую иэ металлической пленки 1,диэлектрика 2, металлической пластины 3, и коллектор 4 ионов. Междупластиной 3 и пленкой 1 приложенопостоянное напряжение от источника5, в цепь которого включен резистор,соединенный с измерительным устройством 6, 1(оллектор 4 соединен с уст"ройством 7, служащим для измеренияамплитуды и длительности переднегофронта импульса тока.Толщина 11 пленки 1 выбирается изусловия 1 в Р, где Р - максимальнаяглубина кратера, образующегося привысокоскоростном ударе.Толщина 11 пленки 1 выбирается иэусловия 11 ) Р, где Р - максимальнаяглубина кратера, образующегося привысокоскоростном ударе. Таким абра"эом, диэлектрик во всем рабочем диапазоне не пробивается микрометеоритами. При высокоскоростном уда"ре микрометеорита о подложку (пленку 1) образовавшиеся положительные,ионы под действием электрическогополя собираются на коллекторе 4, Одновременно с этим ударная волнараспространяется вглубь преграды(через диэлектрик 2), сжимая и маревая материал преграды. На основании исследований свойств материаловпод высоким давлением поведение диэлектриков описывается следующимвыражением:К: Я ект . (1) вгде5 К - сопротивление при Т =00Е - энергия активации- постоянная Больцмана,Т - температура.Для давлений и температур, возни-10 кающих при высокоскоростном ударе ополубесконечную преграду, можнозаписать г 0 обР = " Ь У(2) у 81 в о 0810 РТ = (3) вляя равенство (2) в Формуполученное выражение Т в1), находят удельное сапроПодс лу (3) формулу тивлени Ров " К О 8 10-в Р(4)Проинтегрировав формулу (4) потолщине диэлектрика, получают выра жение для электрического сопротивл ния диэлектрика в момент воэбу ,ния ударной волны. Таким образизмеряя давление по изменению тивления высокоомного резистор но определить произведение Ь У измеряя скорость и массу микро орита по амплитуде и скорости нарастания переднего Фронта импульса р така, можно определить плотностеорного тела,ждеом,сопр дв МОЖгОв авмететь м нный детектор позволяет увесло измеряемых параметров.по конструкции и может быть н при существующих технолометодах тонкопленочной микники. Детектор является ехозащищенным за счет совме" х сигналов, полученных на ух различных физических явиса ь ч Он прост изготовл гических роэлектр более по щения дв основе д лений.632264 2 7 ректор Л.Пилипенко Реда кто хред М,Моргеит иппов НИИПИ НТ И; оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 аз 2436 Тираж Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раущская н Подписноеоткрытиямд. 4/5