Физические эффекты при высокоскоростном соударении микрометеороидов и частиц космического мусора с поверхностью космического аппарата (обзор) (2020)
В статье приведен обзор физических эффектов, наблюдаемых при высокоскоростном взаимодействии частиц космического мусора и микрометеороидов (микрочастиц) с поверхностью мишени. Приведены математические формулы для описания данных эффектов и рекомендации по их использованию в датчиках космического мусора и микрометеороидов. Приведена концепция аппаратуры для исследования физических эффектов при высокоскоростном взаимодействии микрочастиц с мишенью.
The article discusses the physical effects observed during high–speed interaction of microparticles with the target surface. Mathematical formulas for describing these effects and recommendations for their use in sensors of space debris and micrometeoroids are given.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 42534226
Анализ материалов, посвященным физическим эффектам при высокоскоростном ударе, позволяет сделать несколько выводов, изложенных ниже.
Можно определить с большой степенью точности скорость частицы, оценка же размеров частицы затруднительна в силу сложности ее геометрии.
Форму частицы можно определить либо с помощью оптических методов, либо анализирую диаметр кратеров после удара.
Для более качественного анализа параметров микрометеороидов и частиц космического мусора необходимо использовать совмещение нескольких физических принципов [30, 90].
Для описания процессов исследователи стараются выявить простые зависимости, которые впоследствии могут быть использованы в инженерной практике.
Необходимо проводить тарировку датчиков с использованием специализированного оборудования (в виде ускорителей частиц).
Список литературы
- Космический мусор. В 2 кн. Кн. 1. Методы наблюдения и модели космического мусора / под ред. Г. Г. Райкунова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014.
- Novikov L. S., Baranov D. G., Gagarin Y. F., Der-gachev V. A., Samokhina M. S., Voronina E. N. // Advances in Space Research. 2017. Vol. 59. No. 12. P. 3003.
- Телегин А. М. // Авиакосмическое приборостроение. 2016. № 1. С. 32.
- Белоус А. И., Солодуха В. А., Шведов С. В. Космическая электроника. В 2 кн. – М.: Техносфера, 2015.
- Вениаминов С. С., Червонов А. М. Космический мусор – угроза человечеству. – М.: ИКИ РАН, 2012.
- Оголев А. В., Морозов С. В. / Тезисы Всероссийской конференции с международным участием «Космический мусор: фундаментальные и практические угрозы». 2019. C. 41.
- Новиков Л. С. Основы экологии космического пространства. Учебное пособие. – М.: Университетская книга, 2006.
- Drolshagen G. // Advances in Space Research. 2008. Vol. 41. No. 7. P. 1123.
- Новиков Л. С. Воздействие твердых частиц естественного и искусственного происхождения на космические аппараты: учебное пособие. – М.: Университетская книга, 2009.
- Grün E., Zook H. A., Fechtig H., Giese R. H. // Ica-rus. 1985. Vol. 62. P. 244.
- Divine N. // Journal of Geophysical Research: Planets. 1993. Vol. 98. No. E9. P. 17029.
- Staubch P., Grün E., Jehn R. // Advances in Space Research. 1996. Vol. 19. No. 2. P. 301.
- Kessler D. J. Space Station Program Natural En-vironment Definition for Design, International Space Station Alpha. In NASA SSP 30425, Revision B – Huston: 1994.
- Dikarev V., Grün E., Baggaley J., Galligan D., Landgraf M., Jehn R. // Advances in Space Research. 2005. Vol. 35. No. 7. P. 1282.
- Jones J. Meteoroid engineering model–final report. NASA/MSFC internal report SEE/CR-2004-400. – MSFC, Alabama, 2004.
- Назаренко А. И. Моделирование космического мусора. – М.: ИКИ РАН, 2013.
- ISO 14200:2012, Space systems and operations – Space environment (natural and artificial) — Guide to process-based implementation of meteoroid and debris environmental models (orbital altitudes below GEO + 2 000 km).
- Bauera W., Romberg O., Wiedemann C., Drolshagen G., Vörsmann P. // Advances in Space Research. 2014. Vol. 54. No. 9. P. 1858.
- Sykes M., Grün E., Reach W., Jenniskens P. The interplanetary dust complex and comets. In Comets II – Tucson: The University of Arizona Press, 2004.
- Katayma M., Takeba A., Toda S., Kibe S. / Proc. of the 2nd Europ. Conf. on Space Debris (ESA SP–393), ESOC, Darmstadt, Germany. – Neuilly–sur–Seine: ESA Publ. div, 1997. Р. 411.
- Анисимов С. И., Ковтуненко B. M., Кремнев P. C., Осиньян Ю. А., Сагдеев Р. З., Фортов B. E., Шейндлин А. Е. // Успехи механики. 1986. Т. 9. № 3. С. 3.
- Lai Sh. T., Murad E. // Journal of spacecraft and rockets. 2002. Vol. 39. No. 1. P. 106.
- Horányi M. Charged dust dynamics in the solar system // Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1996. Vol. 34. P. 383.
- Semkin N. D., Voronov K. E., Piyakov A. V., Piyakov I. V. // Instruments and Experimental Techniques. 2009. Vol. 52. No. 4. P. 595.
- Semkin N. D., Piyakov A. V., Voronov K. E., Bogoyavlenskii N. L., Goryunov D. V. // Instruments and Ex-perimental Techniques. 2007. Vol. 50. No. 2. P. 275.
- Auer S., Grün E., Kempf S., Srama R., Srowig A., Sternovsky Z., Tschernjawski V. // Review of Scientific Ins-truments. 2008. Vol. 79. No. 084501.
- Xie J., Sternovsky Z., Auerd S., Drake K., Grün E., Horányi M., Le H., Srama R. // Planetary and Space Science. 2013. Vol. 89. P. 63.
- Auer S. // Optica Acta. 1982. Vol. 29. No. 10. P. 1421.
- Auer S., Grün E., Srama R., Kempf S., Auera R. // Planetary and Space Science. 2002. Vol. 50. No. 7–8. P. 773.
- Семкин Н. Д., Воронов К. Е., Новиков Л. С. Регистрация пылевых и газовых частиц в лабораторных и космических условиях. – Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2005.
- Герштейн Г. М. Моделирование полей методом электростатической индукции. – М.: Наука, 1970.
- Shockley W. // J. Appl. Phys. 1938. Vol. 9. P. 635.
- Фельд Я. Н. // Докл. АНСССР. 1953. Т. 93. № 3. С. 447.
- Telegin A. M., Piyakov A. V. // Instruments and Experimental Techniques. 2017. Vol. 60. No. 6. P. 875.
- Телегин А. М. // Успехи прикладной физики. 2016. Т. 4. № 6. С. 618.
- Li Y., Kempf S., Simolka J., Strack H., Grün E., Srama R. // Advances in Space Research. 2017. Vol. 59. No. 6. P. 1636.
- Минеев В. И., Иванов А. Г. // Успехи физических наук. 1976. Т. 119. № 5. С. 75.
- Caffyn J. E., Goodfellow T. L. // Philosophical Magazine. 1962. Vol. 7. No. 80. P. 1257.
- Fischbach D. B., Nowick A. S. // Journal of Phy-sics and Chemistry of Solids. 1958. Vol. 5. No. 4. P. 302.
- Урусовская А. А. // Успехи физических наук. 1968. Т. 96. № 1. С. 39.
- Держиев В. И., Либих Ф., Рамендик Г. И., Васюта Ю. В. // ЖТФ. 1981. Т. 51. №. 4. C. 719.
- Neukum G. Untersuchungen des projektilmaterials in mikrokratern. Diplomarbeit. – Heidelberg: Universität Heidelberg, 1969.
- Высокоскоростные ударные явления / под ред. В. Н. Николаевского. – М.: Мир, 1973.
- Леонтьев Л. В., Тарасов А. В., Терешкин И. А. // Космические исследования. 1971. Т. 5. № 9. С. 796.
- Сагомонян А. Я. Проникание (проникание твёрдых тел в сжимаемые сплошные среды). – М.: Изд-во МГУ, 1974.
- Housen K. R., Schmidt R. M. // Journal of geophy-sical research. 1983. Vol. 88. No. B3. P. 2485.
- Kobayashi M., Shibata H., Nogami K., Fujii M., Miyachi T., Ohashi H., Sasaki S., Iwai T., Hattori M., Kimu-ra H., Hirai T., Takechi S., Yano H. / International Workshop on Instrumentation for Planetary Missions, Greenbelt, Maryland, D.C., USA, 2012. URL: www.lpi.usra.edu/lpi/contribution_docs/LPI_docs/LPI–001683.pdf
- Nogami K., Fujii M., Ohashi H., Miyachi T., Sa-saki S., Hasegawa S., Yano H., Shibata H., Iwai T., Minami S., Takechi S., Grün E., Srama R. // Planetary and Space Science. 2010. Vol. 58. No. 1–2. P. 108–115.
- Mochizuki H., Hirai T., Jitsukawa R., Fujii M., Hasegawa S., Ishioka E., Nakano H., Yanagisawa T., Arai K., Yano H. / 12th Low–Cost Planetary Missions Confer-ence, Pasadena, CA, USA, 2017. URL: http://www.lcpm12.org/ wp–content/uploads/2017/08/1735–1755–Mochizuki.pdf
- Ju Y., Zhang Q., Zhang D., Long R., Chen L., Huang F., Gong Z. // Physics of plasmas. 2014. Vol. 21. P. 092112.
- Friichtenicht J. F., Slattery J. C. Ionisation asso-ciated with hypervelocity impact. NASA technical note NASA TN D–2091. – California: Space Technology Labo-ratories, 1963.
- Senger R. Data Handling and Evaluation for Autonomous Experiments in Interplanetary missions. Doktor Ingenieurs genehmigten Dissertation. – München: Technische Universität München, 2007.
- McBride N., McDonnell J. A. M. // Planetary and Space Science. 1999. Vol. 47. No. 8–9. P. 1005.
- Hoffmann H. J. Entwicklung eines Detektors zur Massen und Geschwindigkeitsanalyse von kosmischen Staubteilchen. Thesis. – Heidelberg: Universität Heidelberg, 1971.
- Dietzel H., Neukum G., Rauser P. // J. Geophys. Res. 1972. Vol. 77. No. 8. P. 1375.
- Svedhem H., Pedersen A. Behaviour of ejecta par-ticles and generated plasma at hypervelocity impacts. In Hypervelocity Impacts in Space. – Canterbury: Univer-sity of Kent, 1992.
- Dalmann B. K., Grün E., Kissel J., Dietzel H. // Planet. Space Sci. 1977. Vol. 25. No. 2. P. 135.
- Semkin N. D., Pomelnikov R. A., Telegin A. M. // Technical Physics. 2014. Vol. 59. No. 5. P. 663.
- Harano T., Machida Y., Fukushige S., Koura T., Hosoda S., Cho M., Akahoshi Y. // International Journal of Impact Engineering. 2006. Vol. 33. No. 1–12. P. 326.
- Nadiradze A. B., Kalaev M. P., Semkin N. D. // Cosmic Research. 2016. Vol. 54. No. 5. P. 366.
- Crawford D. A., Schultz P. H. // International Journal of Impact Engineering. 1993. Vol. 14. No. 1–4. P. 205.
- Ratcliff P. R., Burchell M. J., Cole M. J., Murphy T. W., Allahdadi F. // International Journal of Impact Engineering. 1997. Vol. 20. P. 663.
- DeLuca M., Munsat T., Thomas E., Sternovsky Z. // Planetary and Space Science. 2018. Vol. 156. P. 111.
- Thomas E., Horányi M., Janches D., Munsat T., Simolka J., Sternovsky Z. // Geophysical Research Letters. 2016. Vol. 43. No. 8. P. 3645.
- Collette A., Grün E., Malaspina D., Sternovsky Z. // Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2014. Vol. 119. No. 8. P. 6019.
- Willis M. J., Burchell M. J., Cole M. J., McDonnell J. A. M. // Planet. Space Sci. 2004. Vol. 52. No. 8. P. 711.
- Goel A., Lee N., Close S. // International Journal of Impact Engineering. 2015. Vol. 84. No. 2509. P. 54.
- Lee N., Close S., Goel A., Lauben D., Linscott I., Johnson T., Strauss D., Bugiel S., Mocker A., Srama R. // Physics of Plasmas. 2013. Vol. 20. No. 3. Р. 032901.
- Burchell M. J., Cole M. J., Ratcliff P. R. // Icarus. 1996. Vol. 122. No. 2. P. 359.
- Eichhorn G. // Planetary and Space Science. 1975. Vol. 23. No. 11. P. 1519.
- Eichhorn G. // Planetary and Space Science. 1976. Vol. 24. No. 8. P. 771.
- Semkin N. D., Telegin A. M. // Instruments and Experimental Techniques. 2017. Vol. 60. No. 1. P. 126.
- Fletcher A., Close S. / Proceedings of the 30th URSI General Assembly and Scientific Symposium (Istanbul, 2011).
- Baird J. K., Hough G. R., King T. R. // Internatio-nal Journal of Impact Engineering. 1997. Vol. 19. No. 3. P. 273.
- Verreault J., Daya J. P. R., Halswijka W. H. C., Loiseaub J., Huneault J., Higgins A. J., Devir A. D. // Procedia Engineering. 2015. Vol. 103. P. 618.
- Lawrence R. J., Reinhart W. D., Chhabildas L. C., Thornhill T. F. // International Journal of Impact Engineering. 2006. Vol. 33. No. 1–12. P. 353.
- Serna P. J. Data Report of Hypervelocity Micro–Particle Impact Light Flash Data and MOS Impact Detec-tor Output. – New Mexico: Phillips Laboratory, 1995.
- Tsembelis K., Burchell M. J., Cole M. J., Margaritis N. // International Journal of Impact Engineering. 2008. Vol. 35. No. 11. P. 1368.
- Maki K., Soma E., Takano T., Fujiwara A., Yamori A. // Journal of Applied Physics. 2005. Vol. 97. No. 10. Р. 104911.
- Kelley M. C., Pancoast S., Close S., Wang Zh. // Advances in Space Research. 2012. Vol. 49. No. 6. P. 1029.
- Lesceux J. M., Lemaire J., Meyer–Vernet N. // Planetary and Space Science. 1989. Vol. 37. No. 10. P. 1291.
- Rudolph M. // Procedia Engineering. 2013. Vol. 58. P. 409.
- Close S., Colestock P., Cox L., Kelley M., Lee N. // Journal of geophysical research: space physics. 2010. Vol. 115. No. 12. Р. A12328.
- Kobusch M., Sarge S., Bunte K. D., Fichna T., Hagedorn D., Jäger F., Meeß R. // Thermochimica Acta. 2009. Vol. 492. No. 1–2. P. 89.
- Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. – М.: Наука, 1966.
- Фортов В. Е., Храпак А. Г., Якубов И. Т. Физика неидеальной плазмы. Учебное пособие. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.
- Телегин А. М., Калаев М. П., Семкин Н. Д. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева (национального исследовательского университета). 2011. Т. 7. № 31. С. 97.
- Semkin N. D., Telegin A. M. // Inorganic Materials: Applied Research. 2011.Vol. 2. No. 5. P. 419.
- Семкин Н. Д., Воронов К. Е. // ЖТФ. 1998. Т. 68. № 8. С. 63.
- Hamilton J., Liou J. C., Anzmeador Ph., Corsaro R., Giovane F., Matney M., Christiansen E. / Proceedings of 7th European Conference on Space Debris (Darmstadt, 2017). Vol. 7. No. 1.
- G. G. Raykunov, Space debris. In 2 volumes. Vol. 1. Survey methods and space debris models (Fizmatlit, Moscow, 2014) [in Russian].
- L. S. Novikov, D. G. Baranov, Y. F. Gagarin, V. A. Dergachev, M. S. Samokhina, and E. N. Voronina, Adv. Space Res. 59 (12), 3003 (2017).
- A. M. Telegin, Aviakosmicheskoe priborostroenie 1, 32 (2016).
- A. I. Belous, V. A. Solodukha, and S. V. Shvedov, Spacecraft electronic equipment. In 2 vol. (Tekhnosfera, Moscow, 2015) [in Russian].
- S. S. Veniaminov and A. M. Chervonov, Threats of space debris to mankind (IKI RAN, Moscow, 2012) [in Russian].
- A. V. Ogolev and S. V. Morozov, in Proceeding of All Russian conference “Kosmicheskiy musor: fundamental’nye i prakticheskie aspekty ugrozy” (Moscow, 2019), p. 41.
- L. S. Novikov, An introduction to the space environment ecology. (Universitetskaya kniga, Moscow 2006) [in Russian].
- G. Drolshagen, Adv. Space Res. 41 (7), 1123 (2008).
- L. S. Novikov, Natural and artificial space debris and theirs effects on spacecraft (Universitetskaya kniga, Moscow, 2009) [in Russian].
- E. Grün, H. A. Zook, H. Fechtig, and R. H. Giese, Icarus. 62, 244 (1985).
- N. Divine, J. Geophys. Res.-Planet. 98 (E9), 17029 (1993).
- P. Staubach, E. Grün, and R. Jehn, Adv. Space Res. 19 (2), 301 (1996).
- D. J. Kessler, Space Station Program Natural Environment Definition for Design, International Space Sta-tion Alpha In: NASA SSP 30425, Revision B. Huston, 1994.
- V. Dikarev, E. Grün, J. Baggaley, D. Galligan, M. Landgraf, and R. Jehn, Adv. Space Res. 35 (7), 1282 (2005).
- J. Jones, Meteoroid engineering model–final report. NASA/MSFC internal report SEE/CR-2004-400 (MSFC, Alabama, 2004).
- A. I. Nazarenko, Space debris modeling (IKI RAN, Moscow, 2013) [in Russian].
- ISO 14200:2012, Space systems and operations - Space environment (natural and artificial) — Guide to process-based implementation of meteoroid and debris environmental models (orbital altitudes below GEO + 2 000 km).
- W. Bauera, O. Romberg, C. Wiedemann, G. Drolshagen, and P. Vörsmann, Adv. Space Res. 54 (9), 1858 (2014).
- M. Sykes, E. Grün, W. Reach, and P. Jenniskens, The interplanetary dust complex and comets In Comets II, M. C. Festou, H. U. Keller, H. A. Weaver eds. (Univ Arizona Press, 2004).
- M. Katayma, A. Takeba, S. Toda, and S. Kibe, in Proc. of the 2nd Europ. Conf. on Space Debris (ESA SP–393. Darmstadt, 1997), p. 411.
- S. I. Anisimov, B. M. Kovtunenko, P. C. Kremnev, Yu. A. Osinyan, R. Z. Sagdeev, B. E. Fortov, and A. E. Sheyndlin, Uspekhi mekhaniki 9 (3), 3 (1986).
- Sh. T. Lai and E. Murad, J. Spacecraft Rockets 39 (1), 106 (2002).
- M. Horányi, Annu. Rev. Astron. Astr. 34, 383 (1996).
- N. D. Semkin, K. E. Voronov, A. V. Piyakov, and I. V. Piyakov, Instrum. Exp. Tech. 52 (4), 595 (2009).
- N. D. Semkin, A. V. Piyakov, K. E. Voronov, N. L. Bogoyavlenskii, and D. V. Goryunov, Instrum. Exp. Tech. 50 (2), 275 (2007).
- S. Auer S., E. Grün, S. Kempf, R. Srama, A. Srowig, Z. Sternovsky, and V. Tschernjawski, Rev. Sci. Instrum. 79, 084501 (2008).
- J. Xie, Z. Sternovsky, S. Auerd, K. Drake, E. Grün, M. Horányi, H. Le, and R. Srama, Planet. Space Sci. 89, 63 (2013).
- S. Auer, Opt. Acta 29 (10), 1421 (1982).
- S. Auer, E. Grün, R. Srama, S. Kempf, and R. Auera, Planet. Space Sci. 50 (7–8), 773 (2002).
- N. D. Semkin, K. E. Voronov, and L. S. Novikov, Detection of dust and gases particles under laboratory and space environmental conditions (Samarskiy gosudarstvennyy aerokosmicheskiy universitet, Samara, 2005) [in Russian].
- G. M. Gershteyn, Fields modeling by the electrostatic induction method (Nauka, Moscow, 1970) [in Russian].
- W. Shockley, J. Appl. Phys. 9, 635 (1938).
- Ya. N. Feld, Doklady Akademii Nauk SSSR 93 (3), 447 (1953).
- A. M. Telegin and A. V. Piyakov, Instrum. Exp. Tech. 60 (6), 875 (2017).
- A. M. Telegin, Usp. Prikl. Fiz. 4 (6), 618 (2016).
- Y. Li, S. Kempf, J. Simolka, H. Strack, E. Grün, and R. Srama, Adv. Space Res. 59 (6), 1636 (2017).
- V. N. Mineev and A. G. Ivanov, Sov. Phys. Usp. 19, 400 (1976).
- J. E. Caffyn and T. L. Goodfellow, Philos. Mag. 7 (80), 1257 (1962).
- D. B. Fischbach and A. S. Nowick, J. Phys. Chem. Solids. 5 (4), 302 (1958).
- A. Urusovskaya, Sov. Phys. Usp. 11, 631 (1969).
- V. I. Derzhiev, F. Liebig, G. I. Ramendik, and Yu.V. Vasyuta, Sov. phys. Tech. Phys. 26 (4), 428 (1981).
- G. Neukum, Untersuchungen des projektilmaterials in mikrokratern. Diplomarbeit (Universität Heidelberg, 1969).
- High–velocity impact phenomena, V. N. Nikolaevskiy ed. (Mir, Moscow, 1973) [in Russian].
- L. V. Leontev, A. V. Tarasov, and I. A. Tereshkin, Kosm. Issled. 5 (9), 796 (1971).
- A. Ya. Sagomonyan, Penetratioin (MGU, Moscow, 1974) [in Russian].
- K. R. Housen and R. M. Schmidt, J. Geophysical Res. 88 (B3), 2485 (1983).
- M. Kobayashi, H. Shibata, K. Nogami, M. Fujii, T. Miyachi, H. Ohashi, S. Sasaki, T. Iwai, M. Hattori, H. Kimura, T. Hirai, S. Takechi, and H. Yano, in Proc. of the International Workshop on Instrumentation for Pla-netary Missions, (Greenbelt, Maryland, 2012) [Online]. Available: ttps://www.lpi.usra.edu/lpi/contribution_docs/
LPI–001683.pdf - K. Nogami, M. Fujii, H. Ohashi, T. Miyachi, S. Sasaki, S. Hasegawa, H. Yano, H. Shibata, T. Iwai, S. Minami, S. Takechi, E. Grün, and R. Srama, Planet. Space Sci. 58 (1–2), 108 (2010).
- H. Mochizuki, T. Hirai, R. Jitsukawa, M. Fujii, S. Hasegawa, E. Ishioka, H. Nakano, T. Yanagisawa, K. Arai, and H. Yano, in Proc. of the 12th Low–Cost Planeta-ry Missions Conference, (Pasadena, 2017) [Online]. Avai-lable: http://www.lcpm12.org/wp–content/uploads/2017/08/1735–1755–Mochizuki.pdf.
- Y. Ju, Q. Zhang, D. Zhang, R. Long, L. Chen, F. Huang, and Z. Gong, Phys. Plasmas 21, 092112 (2014).
- J. F. Friichtenicht and J. C. Slattery, Ionisation associated with hypervelocity impact. NASA technical note NASA TN D–2091 (Space Technology Laboratories, California, 1963).
- R. Senger, Data Handling and Evaluation for Autonomous Experiments in Interplanetary missions. Doktor Ingenieurs genehmigten Dissertation (Technische Uni-versität München, 2007).
- N. McBride and J. A. M. McDonnell, Planet. Space Sci. 47 (8–9), 1005 (1999).
- H. J. Hoffmann, Entwicklung eines Detektors zur Massen und Geschwindigkeitsanalyse von kosmischen Staubteilchen. Thesis (Universität Heidelberg, 1971).
- H. Dietzel, G. Neukum, and P. Rauser, J. Geophys. Res. 77 (8), 1375 (1972).
- H. Svedhem and A. Pedersen, In Hypervelocity Impacts in Space, J. A. M. McDonnell ed. (University of Kent at Canterbury, 1992).
- B. K. Dalmann, E. Grün, J. Kissel, and H. Dietzel, Planet. Space Sci. 25 (2), 135 (1977).
- N. D. Semkin, R. A. Pomelnikov, and A. M. Telegin, Tech. Phys. 59 (5), 663 (2014).
- T. Harano, Y. Machida, S. Fukushige, T. Koura, S. Hosoda, M. Cho, and Y.Akahoshi, Int. J. Impact Eng. 33 (1–12), 326 (2006).
- A. B. Nadiradze, M. P. Kalaev, and N. D. Semkin, Cosmic Res. 54 (5), 366 (2016).
- D. A. Crawford and P. H. Schultz, , Int. J. Impact Eng. 14 (1–4), 205 (1993).
- P. R. Ratcliff, M. J. Burchell, M. J. Cole, T. W. Murphy, and F. Allahdadi, Int. J. Impact Eng. 20, 663 (1997).
- M. DeLuca, T. Munsat, E. Thomas, and Z. Sternovsky, Planet. Space Sci. 156, 111 (2018).
- E. Thomas, M. Horányi, D. Janches, T. Munsat, J. Simolka, and Z. Sternovsky, Geophys. Res. Lett. 43 (8), 3645 (2016).
- A. Collette, E. Grün, D. Malaspina, and Z. Sternovsky, J. Geophysical Res.–Space 119 (8), 6019 (2014).
- M. J. Willis, M. J. Burchell, M. J. Cole, and J. A. M. McDonnell, Planet. Space Sci. 52 (8), 711 (2004).
- A. Goel, N. Lee, and S. Close, Int. J. Impact Eng. 84 (2509), 54 (2015).
- N. Lee, S. Close, A. Goel, D. Lauben, I. Linscott, T. Johnson, D. Strauss, S. Bugiel, A. Mocker, and R. Srama, Phys. Plasmas. 20 (3), 032901 (2013).
- M. J. Burchell, M. J. Cole, and P. R. Ratcliff, Icarus 122 (2), 359 (1996).
- G. Eichhorn, Planet. Space Sci. 23 (11), 1519 (1975).
- G. Eichhorn, Planet. Space Sci. 24 (8), 771 (1976).
- N. D. Semkin and A. M. Telegin, Instrum. Exp. Tech. 60 (1), 126 (2017).
- A. Fletcher and S. Close, in Proc. of the 30th URSI General Assembly and Scientific Symposium (Istanbul, 2011).
- J. K. Baird, G. R. Hough, and T. R. King, Int. J. Impact Eng. 19 (3), 273 (1997).
- J. Verreault, J. P. R. Daya, W. H. C. Halswijka, J. Loiseaub, J. Huneault, A. J. Higgins, and A. D. Devir, Procedia Engineer. 103, 618 (2015).
- R. J. Lawrence, W. D. Reinhart, L. C. Chhabildas, and T. F. Thornhill, Int. J. Impact Eng. 33 (1–12), 353 (2006).
- P. J. Serna, Data Report of Hypervelocity Micro–Particle Impact Light Flash Data and MOS Impact Detector Output (Phillips Laboratory, New Mexico, 1995).
- K. Tsembelis, M. J. Burchell, M. J. Cole, and N. Margaritis, Int. J. Impact Eng. 35 (11), 1368 (2008).
- K. Maki, E. Soma, T. Takano, A. Fujiwara, and A. Yamori, J. Appl. Phys. 97 (10), 104911 (2005).
- M. C. Kelley, S. Pancoast, S. Close, and Zh. Wang, Adv. Space Res. 49 (6), 1029 (2012).
- J. M. Lesceux, J. Lemaire, and N. Meyer–Vernet, Planet. Space Sci. 37 (10), 1291 (1989).
- M. Rudolph, Procedia Engineer. 58, 409 (2013).
- S. Close, P. Colestock, L. Cox, M. Kelley, and N. Lee, J. Geophysical Res.–Space 115 (12), A12328 (2010).
- M. Kobusch, S. Sarge, K. D. Bunte, T. Fichna, D. Hagedorn, F. Jäger, and R. Meeß, Thermochim. Acta 492 (1–2), 89 (2009).
- Ya. B. Zeldovich, Yu. P. Rayzer, Physics of Shock Waves and High–temperature Hydrodynamic Phe-nomena (Nauka, Moscow, 1966) [in Russian].
- V. E. Fortov, A. G. Khrapak, and I. T. Yakubov, The Physics of Non–ideal Plasma (Fizmatlit, Moscow, 2004) [in Russian].
- A. M. Telegin, M. P. Kalaev, and N. D. Semkin, Vestnik Sam. gos. aerokosm. univer. im. akadem. S. P. Koroleva 7 (31), 97 (2011).
- N. D. Semkin and A. M. Telegin, Inorg. Mater. Appl. Res. 2 (5), 419 (2011).
- N. D. Semkin and K. E. Voronov, Zhurnal tekhnicheskoy fiziki, 68 (8), 63 (1998).
- J. Hamilton, J. C. Liou, Ph. Anz–meador, R. Corsaro, F. Giovane, M. Matney, and E. Christiansen, in Proc. of the 7th European Conference on Space Debris (Darmstadt, 2017).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Воронов К. Е., Телегин А. М., Пияков А. В., Рязанов Д. М.
Физические эффекты при высокоскоростном соударении микрометеороидов и
частиц космического мусора с поверхностью космического аппарата (обзор) 3
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Тарасенко В. Ф., Бураченко А. Г., Бакшт Е. Х.
Генерация убегающих электронов и рентгеновского излучения при микросекундном фронте импульса напряжения 21
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Пономаренко В. П., Попов В. С., Попов С. В.
Фото- и наноэлектроника на основе двумерных 2D-материалов (обзор)
(Часть II. 2D-нанотранзисторы) 33
Седнев М. В., Гришина А. Н., Болтарь К. О., Пермикина Е. В., Макарова Э. А., Пес-
това А. А.
Антиотражающие покрытия фотоприемников на основе антимонида индия 67
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Гавриш С. В., Петренко Н. Ю., Пугачев Д. Ю.
Влияние состава инертных газов на теплофизические процессы в импульсных газоразрядных источниках излучения 75
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
K. E. Voronov, A. M. Telegin, A. V. Piyakov, and D. M. Ryazanov
Physical effects applied to micrometeoroids and space debris particles parameters sensors design (a review) 3
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
V. F. Tarasenko, A. G. Burachenko, and E. Kh. Baksht
Generation of runaway electrons and X-ray at a microsecond voltage rise time 21
PHOTOELECTRONICS
V. P. Ponomarenko, V. S. Popov, S. V. Popov
Photo- and nanoelectronics based on two-dimensional 2D-materials (a review)
(Part II. 2D-nanotransistors) 33
M. V. Sednev, A. N. Grishina, K. O. Boltar, E. V. Permikina, E. A. Makarova, and A. A. Pestova
Antireflection coatings for photodetectors based on InSb 67
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
S. V. Gavrish, N. Y. Petrenko, and D. Y. Pugachev
Effect of the composition of inert gases of a plasma-forming medium on thermophysical processes in the pulsed gas-discharge radiation sources 75
Другие статьи выпуска
Данная работа посвящена теоретическому анализу теплофизических процессов в импульсном ксеноновом разряде при добавлении в состав плазмообразующей среды другого инертного газа. На основе разработанной математической модели рассчитаны температурные зависимости теплопроводности смесей ксенона с неоном, криптоном и аргоном в различных процентных соотношениях. Показано влияние теплопроводности смеси газов на температуру, оптическое пропускание и кристаллизацию кварцевой оболочки газоразрядной лампы.
В работе представлены результаты расчетного конструирования антиотражающих покрытий на поверхности антимонида индия и их практической реализации с использованием пленкообразующих материалов ZnS, YF3, Si и SiO2, осажденных методами магнетронного распыления, электронно-лучевого и резистивного испарения, определены показатели преломления используемых пленок. Измерены спектральные характеристики отражения полученных однослойных, двухслойных, трехслойных и более антиотражающих покрытий в средневолновом ИК-диапазоне. Проанализированы возможности минимизации отражения от поверхности антимонида индия в средневолновом ИК-диапазоне спектра.
Описаны устройство и основные параметры полевых транзисторов (FETs) на основе 2D-материалов, таких как графен (Gr) и его производные, графеновые наноленты (GNR), ди- и трихалькогениды переходных металлов MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, WSe2, Mo1-xWxSe2, ZrS2, ZrSe2, HfS2, HfSe2, PtS2, PtSe2, PtTe2, PdSe2, ReS2, ReSe2, HfS3, ZrS3, TiS3, TaSe3, NbS3, фосфорен (bP), антимонен (2DSb), арсенен (2DAs), сили-цен (2DSi), германен (2DGe), станен (2DSn). Рассмотрены конструкции полевых нанотранзисторов на гибких подложках, туннельных (TFET), одноэлектронных (SET), транзисторов, содержащих 2D-гетеропары Gr-(h)BN, Gr-WS2, Gr-(h)BC2N, Gr-FGr, SnS2-WS2, SnSe2-WSe2, HfS2-MoS2, PdSe2-MoS2, WSe2-WO3-x.
Приведены результаты исследований генерации пучков убегающих электронов и рентгеновского излучения в неоднородном электрическом поле при давлениях воздуха, азота, аргона и гелия от 1 до 100 кПа. Использовался генератор, который формировал импульсы напряжения с фронтом 1,5 мкс и амплитудой до 200 кВ. Рентгеновское излучение с помощью сцинтиллятора и ФЭУ было зарегистрировано за анодом из алюминиевой фольги во всём диапазоне давлений во всех четырёх газах.
В гелии пучок убегающих электронов при давлении 100 кПа был зарегистрирован коллектором. В воздухе, азоте и аргоне пучок убегающих электронов с данным генератором имел сравнительно малые амплитуды, а также энергии и фиксировался коллектором только при низких давлениях (< 20 кПа). Установлено, что при микросекундной длительности фронта импульса напряжения необходимо использовать катоды, обеспечивающие наибольшие напряжения пробоя промежутка.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400