(43-5) 13 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Исследование характеристик оптических стекол при воздействии факторов космического пространства

М.П. Калаев1, А.М. Телегин1, К.Е. Воронов1, Ц. Лисян2, Ц. Цзилун2

1 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва,  
443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, д. 34,
2  Пекинский институт инженерии космического пространства,
Китай, г. Пекин

 PDF, 1671 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-803-809

Страницы: 803-809.

Аннотация:
В работе приводится описание оптико-электронного устройства ДЧ-ОПТИКА, разработанного авторами статьи и предназначенного для экспериментального исследования изменения оптических свойств стекла при воздействии на поверхность потоков высокоскоростных пылевых частиц микронных размеров. Устройство позволяет в автоматическом режиме измерять индикатрису рассеяния и коэффициент спектрального пропускания для каждой точки образца с шагом 0,5 мм. Особенностью разработанного устройства являются малые габариты и возможность работы в вакууме, что позволяет использовать его в камере ускорителя для моделирования факторов космического пространства. Приведены результаты эксперимента на ускорителе микрочастиц для стекла К-8 с использованием алюминиевой пудры ПАП-1 с характерным размером 1–3 мкм и скоростями 2–8 км/с. Устройство позволяет измерять изменение спектрального пропускания прозрачных материалов в области UV и RGB с точностью 0,005 %, что превосходит чувствительность некоторых известных спектрофотометров.

Ключевые слова:
спектральный коэффициент пропускания, индикатриса рассеяния, микрометеорит.

Цитирование:
Калаев, М.П. Исследование характеристик оптических стекол при воздействии факторов космического пространства / М.П. Калаев, А.М. Телегин, К.Е. Воронов, Ц. Лисян, Ц. Цзилун // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 5. – С. 803-809. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-803-809.

Благодарности:
Работы проводились в рамках международного контракта между Самарским университетом и Пекинским институтом космической инженерии.

Литература:
  1. Lai, S.T. Hazard of hypervelocity impacts on spacecraft / S.T. Lai, E. Murad // Journal of Spacecraft and Rockets. – 2002. – Vol. 39, Issue 1. – P. 106-114. – DOI: 10.2514/2.3788.
  2. Drolshagen, G. Impact effects from small size meteoroids and space debris / G. Drolshagen // Advances in Space Research. – 2008. – Vol. 41. – P. 1123-1131. – DOI: 10.1016/j.asr.2007.09.007.
  3. Semkin, N.D. Degradation of optical glass under exposure to micrometeoroids and space debris / N.D. Semkin, M.P. Kalaev // Instruments and Experimental Techniques. – 2011. – Vol. 54, Issue 1. – P. 126-130. – DOI: 10.1134/S0020441211010180.
  4. Novikov, L.S. Measurements of microparticle fluxes on orbital space stations from 1978 until 2011 / L.S. Novikov, D.G. Baranov, Y.F. Gagarin, V.A. Dergachev, M.S. Sa­mokhina, E.N. Voronina // Advances in Space Research. – 2017. – Vol. 59, Issue 12. – P. 3003-3010. – DOI: 10.1016/j.asr.2017.03.020.
  5. Piyakov, A.V. Simulation of the control system of the electrodynamic accelerator of dust particles / A.V. Piyakov, D.V. Rodin, M.A. Rodina, A.M. Telegin, S.N. Kondratev // CEUR Workshop Proceedings. – 2018. – Vol. 2212. – P. 158-164.
  6. Назаренко, А.И. Моделирование космического мусора / А.И. Назаренко. – М.: ИКИ РАН, 2013. – 216 с. – ISBN: 978-5-9903101-6-2.
  7. Semkin, N.D. Determination of parameters of craters on a glass surface by the small-angle-indicatrix method / N.D. Semkin, M.P. Kalaev, K.E. Voronov // Instruments and Experimental Techniques. – 2011. – Vol. 54, Issue 3. – P. 425-429. – DOI: 10.1134/S002044121103016X.
  8. Nadiradze, A.B. Meteoroid and technogenic particle impact on spacecraft solar panels / A.B. Nadiradze, M.P. Kalaev, N.D. Semkin // Cosmic Research. – 2016. – Vol. 54, Issue 5. – P. 366-374. – DOI: 10.1134/S001095251605004X.
  9. Kalaev, M.P. Space debris and micrometeoroid impact on spacecraft elements: Experimental simulation / M.P. Kalaev, N.D. Semkin, L.S. Novikov // Inorganic Materials: Applied Research. – 2013. – Vol. 4, Issue 3. – P. 205-210. – DOI: 10.1134/S2075113313030052.
  10. Пат. 2658072 Российская Федерация G01T 1/34. Устройство для измерения пространственной плотности микрометеороидов и частиц космического мусора / Калаев М.П., Рязанов Д.М.; заявитель и правообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва»; № 2016145744, заявл. 22.11.2016, опубл. 19.06.2018, Бюл. № 17.
  11. Drake, R.M. Mie scattering / R.M. Drake, J.E. Gordon //, American Journal of Physics. – 1985. – Vol. 53, Issue 10. – P. 955-962. – DOI: 10.1119/1.14011.
  12. Weiner, I. Particle size determination: An undergraduate lab in Mie scattering / I. Weiner, M. Rust, T.D. Donnelly // American Journal of Physics. – 2001. – Vol. 69, Issue 2. –P. 129-136. – DOI: 10.1119/1.1311785.
  13. Cox, A.J. An experiment to measure Mie and Rayleigh total scattering cross sections / A.J. Cox, A.J. DeWeerd, J. Linden // American Journal of Physics. – 2002. – Vol. 70, Issue 5. – P. 620-625. – DOI: 10.1119/1.1466815.
  14. Wang, M. Generalized multiparticle Mie modeling of light scattering by cells / M. Wang, M. Cao, Z.R. Guo, N. Gu // Chinese Science Bulletin. – 2013. – Vol. 58, Issue 21. – P. 2663-2666. – DOI: 10.1007/s11434-013-5719-0.

 

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20