Abstract
Important tasks of modern space research are the study and continuous observations of the processes of cosmic and meteorological «weather». One of the electronic devices for carrying out such researches is a plasma sensor based on Faraday cup. The purpose of the work was to develop a constructive variant of the Faraday cup with precision sensitive (selective) elements in the form of metal grid microstructures and a four-sector collector, which has no analogues in the world technology.For the formation of grid nickel microstructures, a process has been developed for creating a matrix of nanoporous anodic aluminum oxide by photolithography as a precision shape (template) for depositing nanostructured metal layers. Methods for conducting testing for mechanical (vibrational) and thermocyclic impact that satisfies the requirements for space instruments have been developed.The grid microstructures are formed in a unified technological cycle with the production of ring-holders along the perimeter of the grid, with a square 20 × 20 μm2 section of the web and square cells with a size of 1 × 1 mm2. The transparency of each of the grids was more than 90 % for the normal incidence of light. Dimensions of holders and grid microstructures: internal diameters (34, 47, 60) ± 0.1 mm, external diameters of rings (42, 55, 68) ± 0.1 mm, respectively. The weight of one grid was less than 50 mg.The test results demonstrated the operability of the developed grid microstructures with multiple thermocyclic actions from –50 to +150 °C and vibrational and static overloads specific for space flights. Instruments for plasma measurements in the near of the Earth and in the interplanetary space will comprise six sensors with different angular orientations. This will make it possible to detect ions of cosmic plasma in a solid angle of about 180°.
Highlights
Одной из проблем, возникающих при предсказании космической погоды, является существование непредсказуемых вариаций параметров в солнечном ветре, магнито слое и в самой магнитосфере
Наблюдаемые значительные и быстрые вариации параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля приводят к изменению состояния магнитосферы Земли, что влияет на жизнедеятельность человека, технотронную сферу [3,4,5]
Принцип работы датчика заключается в следующем: при попадании на коллектор ионов плазмы в цепи коллектора возникает ток, который усиливается присоединенным к коллектору усилителем постоянного тока (УПТ) и затем преобразуется в выходное электрическое напряжение
Summary
Мухуров Н.И.1, Гасенкова И.В.1, Андрухович И.М.1, Застенкер Г.Н.2, Бородкова Н.Л.2, Костенко В.И.2, Каримов Б.Т.3. Одним из электронных приборов для проведения таких исследований является датчик плазмы на основе цилиндра Фарадея. Цель работы состояла в разработке конструктивного варианта цилиндра Фарадея с прецизионными чувствительными (селектирующими) элементами в виде металлических сеточных микроструктур и четырехсекторным коллектором, не имеющего аналогов в мировой технике. Масса одной сетки составила менее 50 мг. Ключевые слова: датчик потоков космической плазмы, цилиндр Фарадея, прецизионные чувствительные (селектирующие) элементы, четырехсекторный коллектор, широкоугловой прибор. Для цитирования: Мухуров Н.И., Гасенкова И.В., Андрухович И.М., Застенкер Г.Н., Бородкова Н.Л., Костенко В.И., Каримов Б.Т. Конструкция датчиков потоков космической плазмы на основе цилиндра Фарадея. For citation: Mukhurov N.I., Gasenkova I.V., Andruhovich I.M., Zastenker G.N., Borodkova N.L., Kostenko V.I., Karimov B.T. Devices and Methods of Measurements 2017, vol. , no.4 , pp. Mukhurov N.I.1, Gasenkova I.V.1, Andruhovich I.M.1, Zastenker G.N.2, Borodkova N.L.2, Kostenko V.I.2, Karimov B.T.3
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version (
Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call