Экспериментальное исследование сеточного датчика для измерения вектора скорости микрометеороидов и частиц космического мусора

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Приведено описание прототипа датчика для измерения вектора скорости микрометеороидов и частиц космического мусора на основе сеточных металлических электродов. Представлены результаты экспериментального исследования и предложения по дальнейшей модификации системы измерения.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. П. Калаев

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королёва

Email: talex85@mail.ru
Russian Federation, 443086, Самара, Московское ш., 34

A. M. Телегин

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королёва

Author for correspondence.
Email: talex85@mail.ru
Russian Federation, 443086, Самара, Московское ш., 34

К. Е. Воронов

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королёва

Email: talex85@mail.ru
Russian Federation, 443086, Самара, Московское ш., 34

References

  1. Миронов В.В., Толкач М.А.// Космическая техника и технологии. 2022. № 1(36). С. 125. https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2022- 1-125-143
  2. Auer S., Grün E., Kempf S., Srama R., Srowig A., Sternovsky Z., Tschernjawski V. // Rev. Sci. Inst. 2008. V. 79. 084501. https://doi.org/10.1063/1.2960566
  3. Xie J., Sternovsky Z., Auerd S., Drake K., Grün E., Horanyi M., Le H., Srama R. // Planetary and Space Science. 2013. V. 89. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.pss.2013.01.004
  4. Auer S. // Optica Аcta. 1982. V. 29. № 10. P. 1421. https://doi.org/10.1080/713820766
  5. Auer S. // Rev. Sci. Instrum. 1975. V. 46. № 2. P. 127. https://doi.org/10.1063/1.1134155
  6. Horányi M. // Annu. Rev. Astron. Astrophys. 1996. V. 34. P. 383. https://doi.org/10.1146/annurev.astro.34.1.383
  7. Auer S., Grün E., Srama R., Kempf S., Auera R. // Planetary and Space Science. 2002. V. 50. P. 773. https://doi.org/10.1016/S0032-0633(02)00019-3
  8. Li Y., Kempf S., Simolka J., Strack H., Grün E, Srama R. // Advances in Space Research. 2017. V. 59. P. 1636. https://doi.org/10.1016/j.asr.2016.12.037
  9. Телегин А.М., Воронов К.Е., Шестаков Д.А.// Инженерная физика. 2024. № 1. С. 49. https://doi.org/10.25791/infizik.1.2024.1381
  10. Воронов К.Е., Пияков И.В., Калаев М.П., Телегин А.М. // ПТЭ. 2023. № 6. С. 135. https://doi.org/10.1134/S0020441223040176
  11. Поклонский Н.А., Вырко С.А., Кочерженко А.А.// ЖТФ. 2004. Т. 74. № 11. С. 75.
  12. Калаев М.П., Родина А.В., Телегин А.М., Исмагилова Е.В. // ПТЭ. 2023. № 6. С. 142. https://doi.org/10.1134/S0020441223060027
  13. Wang W., Xue W., Wu S., Mu Z., Yi J., Tang A.J. // Materials. 2022. V. 15. P. 3871. https://doi.org/10.3390/ma15113871
  14. Weiner I., Rust M., Donnelly T.D. // Am. J. Phys 2001. V. 69. P. 129. https://doi.org/10.1119/1.1311785
  15. Пияков А.В., Телегин А.М. // ПТЭ. 2022. № 4. С. 106. https://doi.org/10.31857/S0032816222040243
  16. Thomas E., Simolka J., DeLuca M., Horányi M., Janches D., Marshall R.A., Munsat T., Plane J.M.C., Sternovsky Z. // Rev. Sci. Instrum. 2017. V. 88. P. 034501. https://doi.org/:10.1063/1.4977832
  17. Воронов К.Е., Телегин А.М., Сухачев К.И., Калаев М.П.// УПФ. 2020. Т. 8. № 6. С. 411.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structural diagram of the sensor for measuring the velocity vector of microparticles: 1–6 – grid electrodes; 7 – trajectory of microparticle movement; 8, 9 – amplifiers.

Download (270KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Photographs of the prototype of the microparticle velocity vector sensor installed in the vacuum chamber of the accelerator: a – rear view, b – side view.

Download (329KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Structural diagram of the test bench for calibrating the velocity vector sensor: C1–C6 – metal grids; K1, K2 – Faraday rings, U1, U2 – amplifiers; IPU – amplifier power supply; M – stepper motor; GR – galvanic isolation of the digital interface; MK – microcontroller; DSD – stepper motor driver; OSC – digital oscilloscope; GRO – galvanically isolated oscilloscope power supply.

Download (141KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Schematic diagram of a charge-sensitive amplifier.

Download (121KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Examples of oscillograms of induced pulses: a – the sensor axis is located at a zero angle relative to the axis of the accelerator path; b – the sensor axis is located at an angle of 25° relative to the axis of the accelerator path; c – an oscillogram demonstrating the impact of microparticles on the C₁ grid.

Download (597KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Error in measuring the velocity module depending on the angle of entry of the microparticle.

Download (73KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Error in measuring the angle depending on the angle of entry of the microparticle δₐ

Download (78KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences