Испытания на одновременное воздействие нескольких факторов внешней среды, страница 10

2.  установки комбинированного воздействия нерадиационных факторов,

3.  «камеры космоса», в которых изделие подвергается совместному воздействию различных видов радиационных и нерадиационных факторов.

Установки для проведения испытаний на комбинированное воздействие радиационных факторов решают поставленные выше задачи в ходе исследовательских, квалификационных и периодических испытаний, а также следующие специфические задачи:

1.  Разделение и выявление в изделиях радиационных дефектов, зависящих в основном от дозы или мощности дозы излучения. Так, радиационное повреждение кремниевых фотопреобразователей в первом приближении не зависит от мощности дозы, а радиационная проводимость и радиолюминесценция диэлектриков являются функцией этого параметра. Выявление таких эффектов позволяет значительно упростить методику испытаний и выбор необходимого комплекта моделирующего оборудования.

2.  Обоснование в процессе испытаний возможности замены излучений со сплошными энергетическими спектрами подобными космическим моноэнергетическим излучениям, получаемыми на ускорителях заряженных частиц или от радиоактивных изотопов.

3.  Обоснование возможности замены в процессе испытаний комплекса радиационных воздействий (электронов, протонов, тяжелых ионов, вторичных нейтронов, рентгеновских и γ-квантов) на воздействие какого-либо одного вида радиации (электронов или протонов от ускорителей и изотопных источников, γ-квантов от бетатронов и т. п.

Типичным оборудованием, используемым при проведении радиационных испытаний, могут служить ускорители и источники заряженных частиц применяемые Годдардским научно-исследовательским центром космические лолетов NASA для всестороннего изучения влияния радиации на устройства и аппаратуру КА. Лаборатория насчитывает три ускорителя и одну кобальтовую пушку, которые могут облучать испытуемые объекты как одновременно от нескольких ускорителей, так и раздельно. В качестве ускорителей протонов и электронов используются два электростатических генератора, позволяющие ускорить электроны в энергетическом диапазоне 0,5…3 МзВ и протоны в диапазоне 0,5...4 МэВ. Для одновременного ускорения протонов и электронов спроектирован протонно-злектронный инжектор на энергию 0,1...1 МэВ. Площадь облучения дефокусированными пучками протонов и электронов составляет около 0,1 м². Что касается кобальтовой пушки, то ее активность составляет 30000 Ku, а площадь облучения достигает 7м².

Установки для проведения испытаний на комбинированное воздействие нерадиационных факторов предназначены для испытаний аппаратуры при экстремально низких давлениях и экстремальных температурах цикла (обычно от —70 до +90 ^оС), определенных ранее в ходе термовакуумных испытаний функционирующих подсистем.

В установках подобных рассмотренным выше, ОИ подвергается воздействию вибрации и ударов, соответствующих нагрузкам при маневрировании и стыковке КА в сочетании с воздействием пониженных температур (охлаждение жидким азотом) и солнечного ультрафиолета.

При испытаниях в «камере космоса» изделие помещается в вакуумную камеру, в которую через окно вводится излучение. Вакуум в камере может создаваться с помощью безмасляной криогеттерной откачки, обеспечивающей разрежение ~ 10^-1 Па. Корпускулярное излучение (электроны, протоны, γ-частицы) воспроизводится электростатическим генератором в диапазоне энергий 10…500 кэВ. Электромагнитное излучение Солнца моделируется двумя имитаторами, воспроизводящими область спектра 1050…40000 Å.

Пучки протонов и α-частиц с непрерывным спектром и с энергиями от сотен килоэлектронвольт до нескольких десятков мегаэлектронвольт могут быть получены с помощью пластины переменного сечения, устанавливаемой на пути первичного пучка. С помощью такой пластины в принципе можно получить из моноэнергетического пучка протонов непрерывный спектр частиц с любым заранее заданным законом изменения спектральной плотности. Энергетический спектр протонов после пластины имеет почти аналогичную зависимость от толщины в приповерхностной области как для межпланетного полета, так и для орбиты в зоне внутреннего радиационного пояса.