Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 160 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

160
Ударная плазма
При ударе частиц космической пыли в материал внешней поверхно-
сти ИСЗ на образование плазмы затрачивается ничтожная доля их кине-
тической энергии. Например, при ударе по алюминиевой мишени час-
тицы из карбида бора диаметром 70 нм, разогнанной на ускорителе до
v=94 км/с, в кинетическую энергию ударной плазмы превращается око-
ло 2,9% кинетической энергии частицы [1, 29-31]. При ударе по алюми-
ниевой мишени железной частицы с v=9 км/с доля энергии частицы,
затрачиваемой в энергию эмитируемой плазмы, составляет лишь 0,1-
0,2%.
Основная часть кинетической энергии микрометеоров тратится на
образование кратера, испарение и ионизацию вещества мишени и мик-
рометеора. Сгусток плазмы, образующийся в момент удара, может
быть источником импульсной электронной и ионной эмиссии, светового
и высокочастотного излучений. Это может создавать помехи оптиче-
ским датчикам и электронным приборам [1,32].
Из лабораторных экспериментов по взаимодействию ускоренных
металлических микрочастиц (микрометеоров) с алюминиевой мишенью
была получена эмпирическая формула по выходу импульсной элек-
тронной эмиссии [1], Y
e
:
Y
e
=10
-0,88
m
1,02
(v/5)
3,48
,
где m – масса ускоренной микрочастицы, г; v – скорость частицы,
км/с.
В интервале скоростей бомбардирующих частиц 15-70 км/с наблю-
дается, что Y
e
.>Y
i
, где: Y
i
– выход импульсной ионной эмиссии. Этот
факт создает условия для возможности возникновения в момент удара
микрометеора кратковременного скачка потенциала в локальной зоне на
поверхности радиационно-заряженного диэлектрика внешней поверх-
ности ИСЗ. Этот скачок потенциала не должен превышать 10 В. Выход
импульсной, ионной эмиссии, Y
i
, описывается формулой [1]:
Y
i
= cm
α
v
β
,
где c; α; β – константы; β – имеют значения 3,5 – 4,74; α ~ 1.
Энергия эмитируемых ионов при ударе ускоренных частиц лежит в
пределах 5 – 40 эВ [1,31].
На рис. 12 показан масс-спектр семи ионов, зарегистрированных при
бомбардировке железной частицей по родиевой мишени. Ионы: Н
+
; С
+
;
Na
+
; K
+
– связаны с загрязнением вакуумной системы; пик с массой 27 -
по-видимому, Al [31].
                              Ударная плазма
    При ударе частиц космической пыли в материал внешней поверхно-
сти ИСЗ на образование плазмы затрачивается ничтожная доля их кине-
тической энергии. Например, при ударе по алюминиевой мишени час-
тицы из карбида бора диаметром 70 нм, разогнанной на ускорителе до
v=94 км/с, в кинетическую энергию ударной плазмы превращается око-
ло 2,9% кинетической энергии частицы [1, 29-31]. При ударе по алюми-
ниевой мишени железной частицы с v=9 км/с доля энергии частицы,
затрачиваемой в энергию эмитируемой плазмы, составляет лишь 0,1-
0,2%.
    Основная часть кинетической энергии микрометеоров тратится на
образование кратера, испарение и ионизацию вещества мишени и мик-
рометеора. Сгусток плазмы, образующийся в момент удара, может
быть источником импульсной электронной и ионной эмиссии, светового
и высокочастотного излучений. Это может создавать помехи оптиче-
ским датчикам и электронным приборам [1,32].
    Из лабораторных экспериментов по взаимодействию ускоренных
металлических микрочастиц (микрометеоров) с алюминиевой мишенью
была получена эмпирическая формула по выходу импульсной элек-
тронной эмиссии [1], Ye:
                             Ye=10-0,88m1,02(v/5)3,48 ,
    где m – масса ускоренной микрочастицы, г; v – скорость частицы,
км/с.
    В интервале скоростей бомбардирующих частиц 15-70 км/с наблю-
дается, что Ye.>Yi, где: Yi – выход импульсной ионной эмиссии. Этот
факт создает условия для возможности возникновения в момент удара
микрометеора кратковременного скачка потенциала в локальной зоне на
поверхности радиационно-заряженного диэлектрика внешней поверх-
ности ИСЗ. Этот скачок потенциала не должен превышать 10 В. Выход
импульсной, ионной эмиссии, Yi, описывается формулой [1]:
                                Yi = cmαvβ,
 где c; α; β – константы; β – имеют значения 3,5 – 4,74; α ~ 1.
    Энергия эмитируемых ионов при ударе ускоренных частиц лежит в
пределах 5 – 40 эВ [1,31].
    На рис. 12 показан масс-спектр семи ионов, зарегистрированных при
бомбардировке железной частицей по родиевой мишени. Ионы: Н +; С+;
Na+; K+ – связаны с загрязнением вакуумной системы; пик с массой 27 -
по-видимому, Al [31].


                                160

Страницы