Описанный подход находит применение в имитационных облучениях различных элементов аппаратуры КА (терморегулирующих покрытий, кремниевых фотопреобразователей и т. п.).
Для преобразования моноэнергетических пучков в пучки вторичных излучений с заданными энергетическими спектрами используются согнутые под углом 60° танталовые пластины. Толщина пластин зависит от энергии пучка. Коэффициент преобразования электронных пучков описанным методом составляет несколько процентов.
Задача имитации электронного воздействия значительно упрощается, если для этой цели использовать γ-излучение соответствующих радиоактивных изотопов. Применение радиоактивных источников имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием ускорителей: спектр излучения изотопов непрерывен так же, как и спектр электронов радиационных поясов Земли.
Имеется возможность из всего многообразия изотопов выбрать такой, который по своей спектральной характеристике был бы наиболее близок к энергетическим спектрам электронов радиационных поясов Земли. Так, при полетах на высотах ~ 10 000 км средняя энергия электронов радиационного пояса составляет 0,8...0.9 МэВ, а средняя энергия β-излучения источника Sr90-Y90 (стронций-иттрий) равна 0,8 МэВ.
Интенсивность электронных потоков, соответствующую их интенсивности на высотах ~ 10000 км можно получить с помощью сравнительно небольших изотопных источников. Для имитации воздействия электронов радиационных поясов Земли на работоспособность изделий используется изотопный источник Sr90—Y90 в вакуумных установках, имитирующих космические излучения при комплексном воздействии потока электронов до 108 см-2 с-1, раздельном и циклическом изменении температуры в интервале 170...420 К и пониженном давлении 10-3...10-5 Па. Кроме того, эти установки позволяют воспроизводить электрический режим работы изделий и измерять их параметры в процессе испытаний. В установке для обеспечения циклического изменения температуры используется устройство, исключающее тепловое взаимодействие в вакууме изделий при нагреве и охлаждении, а для создания вакуума до 10-5 Па используется сорбционный насос.
Исследуемые изделия или устройства помещаются на специальной плате (столе), выполненной из изоляционного материала с низкой теплопроводностью. Изотопный источник Sr90-Y90 активностью до 1011 Бк (несколько кюри) вводится в специальное гнездо, изолированное от вакуумной камеры мембраной из алюминиевой фольги. Толщина фольги выбирается такой, при которой можно пренебречь некоторым изменением высокоэнергетической части спектра изотопного источника за счет торможения электронов в алюминии.
Тепловой режим внутри вакуумных камер регулируется путем охлаждения жидким азотом внутренних стенок камер и нагревания двумя цилиндрическими нагревателями, расположенными над платой с изделиями. Контроль температуры исследуемых изделий осуществляется с помощью термопар.
Распределение интенсивности электронов стронций-иттриевого источника на поверхности платы с изделиями определяется с помощью плоских стеклянных дозиметров. По степени радиационного потемнения стекла можно оценить распределение интенсивности облучения.
В качестве другого примера можно привести установку для моделирования ФКП, использовавшуюся в исследовательской лаборатории фирмы Сименс («Simens», Германия), где были проведены испытания материалов и комплектующих аппаратуру изделий, электронных схем для проектируемых КА «AZUR» (параметры орбиты: перигей 300 км, апогей 3000 км, склонение 102о, продолжительность полета 1 год) и «SYMPHONI» (синхронная орбита, высота 35600 км, продолжительность полета 5 лет). В качестве стандартных видов излучения были выбраны электроны с энергией 1...2,5 МэВ и протоны с энергией 3 МэВ. Испытания проводились на электростатическом генераторе Ван-де-Граафа. Сила тока пучка при облучении выбиралась в пределах 0,1...100 мкА. Путем сканирования перекрывалась площадка 0,1х0,1 м (типовой размер блока аппаратуры).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.