Принципы построения и аппаратурная реализация фотоприемного тракта для регистрации ионизирующего излучения в комплексе "Космический солнечный патруль"

Афанасьев, Илья Михайлович

Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы

автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Принципы построения и аппаратурная реализация фотоприемного тракта для регистрации ионизирующего излучения в комплексе "Космический солнечный патруль"

кандидата технических наук: Афанасьев, Илья Михайлович
город: Санкт-Петербург
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.11.07

Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Принципы построения и аппаратурная реализация фотоприемного тракта для регистрации ионизирующего излучения в комплексе "Космический солнечный патруль"»

Автореферат диссертации по теме "Принципы построения и аппаратурная реализация фотоприемного тракта для регистрации ионизирующего излучения в комплексе "Космический солнечный патруль""

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. С И. Вавилова

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И АППАРАТУРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ФОТОПРИЕМНОГО ТРАКТА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КОМПЛЕКСЕ "КОСМИЧЕСКИЙ СОЛНЕЧНЫЙ ПАТРУЛЬ"

Специальность 05.11.07 — оптические и оптико-электронные приборы и

комплексы

На правах рукописи УДК 523.98 + 550388

АФАНАСЬЕВ Илья Михайлович

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации иа соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в ФГУП ВНЦ "Государственный оптический институт км. С. И. Вавилова"

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук Авакян Сергей Вазгенович

Официальны е оппоненты:

доктор технических наук, профессор Белоусов Юрий Иванович

кандидат технических наук Хребтов Игорь Анатольевич

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ*

_ _ А- Ж- ». _

диссертационного совета Д-407.001.01 ФГУП ВНЦ "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" по адресу: Санкт-Петербург, 199034, Биржевая линия, 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ВНЦ "Государственный оптический институт им. СЛ. Вавилова"

■ 5» гг

Автореферат разослан _2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д-407.001.01 доктор технических наук, профессор

Степанов Александр Иванович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние десятилетня рост числа техногенных н природных катастроф привлек внимание широкого круга исследователей к мониторингу ионизирующего солнечного излучения (ИСИ) в мягком рентгеновском и крайнем ультрафиолетовом (КУФ) диапазонах, которое можно изучать только с космических аппаратов (КА). Данное излучение определяет состояние земной ионосферы и вносит существенный вклад в процессы и явления "Космической погода", особенно в периоды вспышек на Солнце. Таким образом, для решения фундаментальных и прикладных задач солнечно-земной физики необходим полноценный постоянный мониторинг ИСИ у орбиты Земли с одновременным измерением абсолютных величин и спектрального состава солнечных потоков.

Существующие технические и методологические проблемы в создании аппаратуры (в том числе в разработке приемников излучения с высокой чувствительностью в рабочем спектральном диапазоне и "солнечно-слепых" к мощному излучению в ближней ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях), породили отсутствие непрерывного мониторинга мягкого рентгеновского и КУФ излучения для диапазона длин волн X « 0,8-119 нм. Одним из наиболее перспективных путей к созданию этого мониторинга является осуществление проекта "Космический солнечный патруль" (КСП), который разрабатывается в ГОИ им. С.И. Вавилова. Аппаратура многоканального оптико-электронного комплекса КСП состоит из КУФ спектрометра нормального падения (ДЛ - 16-153 нм), фильтровых радиометров (ДХ = 0,14—157 нм) и рентгеновско-ультрафнолетового (РУФ) спектрометра скользящего падения (¿А,** 1,8-198 нм). Измерительные каналы приборов КСП используют уникальные "солнечно-слепые" приемники излучения — вторично-электронные умножители (ВЭУ) изготовления ГОИ с высокой чувствительностью к излучению короче 160 нм. Аппаратура КСП предлагается к запуску на спутнике с солнечно-синхронной орбитой (эксперимент "Постоянный космический солнечный патруль"), а также планируется к опытной эксплуатации на солнечно-ориентнрованной платформе (СОП) Российского сегмента международной космической станции (МКС) на освещённом участке орбиты в сеансном режиме (эксперимент "Солнечный патруль"). Необходимость создания мониторинга ИСИ на базе эксперимента "Постоянный КСП" поддержана в Резолюциях основных профилирующих международных организаций, в том числе Международ-

ной организацией по стандартизации (ISO). Для осуществления экспериментов необходимо отработать методологию и аппаратуру КСП для регистрации И СИ, адаптировать комплекс КСП к условиям эксплуатации и осуществить его интеграцию с системами СОП и МКС.

Решение указанных задач весьма актуально, что обусловило выполнение данной диссертационной работы, посвященной исследованию, разработке, испытаниям и внедрению в комплекс КСП новых аппаратурных принципов и устройств в целях улучшения схемно-технических характеристик фотоприемного тракта КСП для регистрации ионизирующего солнечного излучения, а также обеспечения контроля ориентации приборов эксперимента "Солнечный патруль" на Солнце путем разработки специального канала в КУФ спектрометре КСП.

Цель работа состояла в исследовании, разработке и экспериментальной отработке новых методов и устройств с улучшенными характеристиками для регистрации ионизирующего солнечного излучения в фотоприемном тракте аппаратуры КСП. В качестве объектов исследования выступают измерительные и контрольные каналы комплекса КСП. Выполнение данных работ потребовало:

- Исследовать методы регистрации, современное состояние и перспективы применения приемников излучения в спектральных и радиометрических приборах для мониторинга ИСИ с КА в диапазоне длин волн АX = 0,1-200 нм с написанием аналитического обзора.

- Разработать методики расчетов и экспериментально исследовать характеристики фотоприемного тракта КСП.

- Исследовать и разработать аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта КСП для регистрации ИСИ, используя в качестве параметра оптимизации расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с ВЭУ до б порядков.

- На основе разработанных аппаратурных принципов определить и отработать новые конструктивные и схемно-технические решения для измерительных, контрольных и питающих устройств КСП: измерителя скорости счета (ИСС) импульсов с приемника излучения, генератора контрольного сигнала (ГКС) для проверки работы ИСС и высоковольтного преобразователя (ВВП) для питания ВЭУ,

- Разработать методику определения условий полного сбора сигнала излучения на фотокатоды вторично-электронных умножителей в КУФ спектрометре и провести её экспериментальную отработку.

- исследовать и разраоотать методику раооты и конструкцию специального канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, путем использования в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода определенной конструкции.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

- исследованы и разработаны принципы построения фотоприемного тракта КСП для регистрации ионизирующего излучения Солнца, где в качестве параметра оптимизации задано расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с вторично-электронного умножителя.

- созданы методы формирования и алгоритм работы измерителя скорости счета на основе двухканального линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение, вырабатывающего и суммирующего импульсы, длительность которых равна периоду следования входных импульсов с приемника излучения.

- разработана и исследована методика работы и конструкция специальною канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, организуемого путем применения в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода предложенной конструкции в качестве координатного датчика.

На защиту выносятся

1. Методики расчетов и принципы построения фотоприемного тракта КСП (где в качестве параметра оптимизации задано расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с приемника излучения до б порядков), на основе которых разработаны схемно-техннческне решения и устройства, прошедшие экспериментальные исследования и испытания и принятые к эксплуатации в комплексе аппаратуры КСП.

2. Методы формирования и алгоритм работы измерителя скорости счета на основе двухканального линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение, вырабатывающего и суммирующего импульсы, длительность которых равна периоду следования входных импульсов с ВЭУ.

3. Методика работы и конструкция канала контроля ориентации на Солнце в КУФ спектрометре аппаратуры "Солнечный патруль", организуемого в нулевом порядке спектра отраженного решеткой излучения.

4. Методика определения условий полного сбора сигнала солнечного излучения на фотокатоды ВЭУ, и результаты экспериментальных исследований

по корректировке параметров КУФ спектрометра и разработке конструкции сегментированного фотодиода для канала ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце.

Пра^ичсская! значимость диссертации состоит в том, что на е£ основе разработаны и использованы в комплексе аппаратуры "Космический солнечный патруль" следующие методы и устройства:

- методики расчетов и принципы построения фотоприемного тракта с расширенным динамическим диапазоном измерения скорости счета импульсов с приемника излучения;

- схемно-технические и конструктивные решения, позволившие разработать и модернизировать электронные устройства измерительных каналов (двухканальный измеритель скорости счета с расширенным диапазоном регистрации, генератор контрольного сигнала для проверки работы ИСС и высоковольтный преобразователь с расширенной регулировкой питающего напряжения ВЭУ) и отказаться от их размещения внутри герметичного отсека КА;

- специальный канал контроля ориентации аппаратуры космического эксперимента "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, организуемый путем применения в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода предложенной конструкции.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы в виде законченных НИР и ОКР, методик и экспериментальных исследований внедрены: при разработке и доработке Эскизного проекта на аппаратуру космического эксперимента "Солнечный патруль" по договорам с ОАО РКК "Энергия" им. С.П. Королева (Госконтракт Росавиакосмоса № 351-5383/02 от 15.03.02 по теме ОКР "МКС-Наука", дог. РКК "Энергия" №196 от 23.04.02 и №253 от 28.08.03) в 2002—2004 гг.; при выполнении НИР 14448-060-02/03 "Разработка космической аппаратуры для мониторинга интенсивности спектрального состава ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения Солнца в области (0,14-157 нм)" в 2002-2003 гг. и НИР 14448-060-04 "Оптимизация аппаратуры Космического солнечного патруля" в 2004 г., выполнявшихся по государственным контрактам ГК №40.600.14.0011 и ГК №40.600.11.0019 во ФГУП ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова" в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" за 2002—2004 гг., а также применены при работе над проектом №1523 "Соз-

дание рентгеновского спектрометра для постоянного Космического солнечного патруля" Международного научно-технического центра (МНТЦ) в 2001-2002 гг. Акты внедрения приложены к диссертации.

Апробация работу

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: ■

1. Международных молодежных научных конференциях «XXVII Гагарнн-ские чтения», «XXX Гагаринские чтения» и «XXXI Гагаринские чтения» (Москва, 2001,2004, 2005);

2. IV, V и VI Международных конференциях "Прикладная Оптика" (Санкт-Петербург, 2000,2002,2004);

3. Объединенном научном семинаре Физико-Технического Института им. А.Ф. Иоффе и Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (СПбГПУ) «Космическая физика» (Санкт-Петербург, 2002);

4. 56 научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" (Санкт-Петербург, 2003);

5. II конференции «Авиакосмические системы на базе микротехнологий» в рамках VIII выставки-конгресса «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (Санкт-Петербург, 2003);

6. Этапе согласования и утверждения Эскизного проекта на аппаратуру космического эксперимента "Солнечный патруль" по теме "МКС-Наука" с отделами РКК "Энергия" им. СЛ. Королева (г. Королев, 2002-2004).

7. IV Международной конференции молодых ученых и специалистов "Оптика-2005" (Санкт-Петербург, октябрь 2005).

По теме диссертации опубликовано 26 работ, включая тезисы и доклады в сборниках конференций и 10 статей в реферируемых журналах. В работах, выполненных в соавторстве, автор, в основном, занимался изложением электронных, фотопрнемных и приборостроительных вопросов, непосредственно участвовал в получении, обработке и анализе экспериментальных данных.

Личный вклад автора

работке электронных блоков РУФ спектрометра КСП по гранту МНТЦ #1523 "Создание рентгеновского спектрометра для постоянного Космического солнечного патруля" и при модернизации КУФ спектрометра и радиометра аппаратуры КСП. Им предложены аппаратурные принципы улучшения характеристик фото приемного тракта приборов КСП. Автор непосредственно участвовал: в определении конструктивных и схемно-технических решений для измерительных каналов КСП; в разработке, модернизации, создании и испытаниях устройств КСП, а также в калибровке длинноволновых каналов аппаратуры КСП на УФ лампах. Автором разработаны методика работы и конструкция канала контроля ориентации на Солнце в КУФ спектрометре аппаратуры «Солнечный патруль».

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, включая 35 рисунков, 5 таблиц и 148 библиографических ссылок на 15 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении определены актуальность темы диссертации, цели и задачи исследований, научная новизна, практическая значимость работы и положения, выносимые на защиту. Введение также содержит информацию об апробации и реализации результатов диссертационной работы, о личном вкладе автора и связи диссертации с другими НИР н ОКР.

В первой главе обзорного характера обсуждаются методы регистрации, космические оптико-электронные приборы (ОЭП) и приемники ионизирующего солнечного излучения. С учетом значительной энергетической и временной вариабельности мягкого рентгеновского и КУФ излучения Солнца, особенно в периода солнечных вспышек, такие ОЭП должны измерять ИСИ в широком динамическом диапазоне изменения величины сигнала {—6 порядков) в постоянном режиме. Анализ данных по ОЭП и приемникам излучения для завершенных, действующих и планируемых космических экспериментов по солнечному мониторингу в спектральном диапазоне ДХ. = 0,1—200 нм, указывают на значительные технические и методологические трудности при создании и эксплуатации аппаратуры безоконной оптики. Поскольку средний поток излучения от Солнца в видимой области спектра на 6-9 порядков выше, чем в мягкой рентгеновской и

КУФ областях, в этих ОЭП необходимо устранять длинноволновое излучение, маскирующее измеряемый поток. Поэтому для приемника излучения, кроме эффективной регистрации квантов в рабочем спектральном диапазоне, важна низкая чувствительность к длинноволновому излучению Солнца (т.е. "солнечная слепота"). Сравнительный анализ чувствительно-стей "солнечно-слепых" приемников излучения показывает преимущество вторично-электронных умножителей разработки ГОИ в силу высокой эффективности регистрации ИСИ (вплоть до г) и 1-10%) в мягкой рентгеновской и КУФ областях и значительной "солнечной слепоты" к излучению А. > 160 нм, где эффективность измерения резко спадает, и уже при 270 нм составляет менее Ю~10 от максимального значения т). Использование ВЭУ является частью методологии проекта "Космический солнечный патруль", аппаратура которого также рассматривается в первой главе (ее фотографии приведены на рис. 1).

я) б)

Рис. 1. Фотография аппаратуры "Космический солнечный патруль": КУФ спектрометр и радиометр (а), РУФ спектрометр и радиометр (б).

Во второй главе рассматриваются устройство и принцип работы фотоприемного тракта аппаратуры "Космический солнечный патруль", а также разработанные методики расчетов и результаты экспериментальных исследований характеристик измерительных каналов КСП.

Преобразования сигнала излучения в фотоприемном тракте аппаратуры КСП и передающем интерфейсе КА отображены на рис. 2. Входным сигналом для приемника излучения (ВЭУ) является поток излучения, выходным — импульсы тока. В измерительной части тракта токовые импульсы ВЭУ преобразуются в импульсы напряжения, усиливаются, формируются и подсчнтываются, выдавая в телеметрический интерфейс передачи данных КА сигнал постоянного напряжения, величина которого соответст-

вует скорости счета импульсов. Параметры телеметрического интерфейса учитываются при разработке оконечной схемы фотоприемного тракта К СП. Погрешность преобразования сигнала в измерительной части фотоприемного тракта не превышает 3% и связана с вариацией величины заряда, приносимого импульсами с ВЭУ. Влияние этой погрешности на точность измерения потока излучения аппаратурой КСП незначительно.

I_I

Фотсприемкый трыт шпврозуры

Рис. 2. Преобразования сигнала в фотоприемном тракте аппаратуры "Космический солнечный патруль" н интерфейсе космического аппарата.

В измерительных каналах аппаратуры КСП использованы общие аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта:

- Электронные устройства всех измерительных каналов идентичны.

- Регистрация излучения в каждом канале осуществляется в режиме счета фотонов (РОЮ, который является наиболее точным методом измерения потоков излучения малой интенсивности.

- Блочный состав измерительного канала аппаратуры КСП неизменен (рис. 3): приемник излучения (для основных каналов КСП - это ВЭУ изготовления ГОИ), предусилитель, измеритель скорости счета ЩСС1. генура-Трр контрольного сигнала (ГуС). высоковольтный источник питания ВЭУ.

- Каждый измерительный канал КСП работает независимо. Каналы методологически дублируют измерения: их спектральные интервалы перекрываются в наиболее интенсивных линиях солнечного спектра.

Рис. 3. Блок-схема измерительного канала аппаратуры КСП.

Использование РСФ требует сгг фотоприемного тракта: малое временное разрешение (сравнимое с длительностью импульса ВЭУ) и высокое

отношение сигнал/шум на входе ИСС. При работе в РСФ сигнал на выходе ВЭУ характеризуется скоростью счета импульсов п, возникающих в его нагрузке в результате эмиссии электронов с фотокатода и их вторично-эмиссионного усиления динодами ВЭУ. При регистрации неперекрывающихся одноэлектронных импульсов (когда достигнуто разрешение всех импульсов во времени), средняя скорость счета импульсов составляет:

пс = Фц/ЪУ, (1)

где Ф - падающий на фотокатод поток излучения, 17 - квантовая эффективность фотокатода ВЭУ, М> - энергия кванта излучения.

В ИСС происходит суммирование импульсов от ВЭУ, с выдачей напряжения и, пропорционального логарифму скорости счета:

и~кВ = к ^(пмлх/п^т), (2)

где к - масштабирующий коэффициент для представления выходного напряжения ИСС в стандарте телеметрического интерфейса; О - величина динамического диапазона изменения сигнала; пмлх, «ш- максимальная н минимальная скорости счета импульсов с приемника излучения.

Основным критерием оптимизации фотоприемного тракта КСП является расширение динамического диапазона скорости счета до б порядков изменения величины сигнала: от 4 до 3x10* имп/сек. Методики расчетов характеристик фотоприемного тракта КСП учитывают основные ограничения на его схемно-технические параметры: максимальный анодный ток ВЭУ 1А ^ 1 мкА, разрешающее время измерителя скорости счета (которое должно превышать в 5-10 раз длительность импульса с ВЭУ тсЗО нсек) и максимальный коэффициент усиления ВЭУ Ку вэу я 2х 10*, а также позволяют рассчитать границы динамического диапазона регистрации. Эти параметры взаимосвязаны, что позволяет определить их оптимальное сочетание для наилучшего достижения целей КСП, по формуле:

1а = Ку вэу е/(ту) = Ку вэу е пс, (3)

где е - заряд электрона, у - скважность.

Методики расчетов также оценивают вклады дробового эффекта флуктуации анодного тока и тепловых шумов нагрузки ВЭУ в чувствительность фотоприемного тракта.

В ходе экспериментальных работ по определению характеристик фотоприемного тракта аппаратуры КСП были исследованы: - амплитудное распределение импульсов с ВЭУ, вид которого описывается отрицательной экспонентой (распределение Фарри);

- счетная характеристика ВЭУ (зависимость скорости счета ВЭУ от напряжения на его делителе при постоянной интенсивности потока излучения), имеющая плато в диапазоне 2,7—3,8 кВ;

- временное разрешение предусилителя (составило ~8 не на уровне 0,1); -токовая чувствительность предусилителя3/ (оценена 5> = 5х Ю* В/А);

- пороговая чувствительность ИСС в единицах заряда- А^я 6х 10~'5 Кл;

- отношение сигнала к шуму на выходе предусилителя 1/с/ 1/щ = 10;

- вольт-импульсная характеристика (ВИХ) для оценки динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с приемника излучения;

- постоянство чувствительности фотоприемного тракта в зависимости от изменений температуры, питающего напряжения и технологического разброса коэффициента усиления ВЭУ.

На основе расчетов и исследований автором разработаны аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта КСП с расширенным динамическим диапазоном измерения:

• двухканальное измерение всего динамического диапазона в ИСС;

- использование ГКС с имитацией сигналов приемников излучения для проверки работоспособности каждого канала двухканального ИСС.

- получение логарифма скорости счета в передаточной характеристики ИСС с помощью интегрирующих схем на операционных усилителях;

- единое конструктивное размещение электронных устройств измерительных каналов аппаратуры КСП в одном корпусе прибора.

Данные принципы обосновывают необходимость разработки и модернизации электронных устройств фотоприемного тракта КСП.

Для проверки правильности работы фотоприемного тракта при наземной обработке измеренных научных данных КСП были исследованы:

- возможности введения в состав аппаратуры КСП датчиков давления для контроля над состоянием вакуума внутри аппаратуры КСП с целью получения информации об условиях работы ВЭУ;

- методика определения условий полного сбора сигнала излучения на фотокатолы ВЭУ в КУФ спектрометре;

• канал контроля ориентации на Солнце для выявления ситуации отсутствия засветки фотокатодов ВЭУ и ФЭУ при ухудшении заданной точности наведения на Солнце оптической оси КУФ спектрометра КСП.

Методика определения условий полного сбора сигнала излучения на фотокатоды ВЭУ в КУФ спектрометре учитывает необходимую точность программного наведения аппаратуры "Солнечный патруль" на центр диска Солнца (такая точность составляет ДV ~ ± 1,5°), и сводится к определению

углов, когда изображение диска солнца, отраженное от нарезной части дифракционной решетки, не выходит за границы выходных щелей КУФ спектрометра. Когда оптическая ось спектрометра направлена на центр диска Солнца, то величина освещаемой части дифракционной решетки будет составлять:

W-XX tg (Д6) + 6) / cos a cos ф, (4)

L=Xtg(A0) + A, (5)

где W, L - ширина и высота освещаемой части дифракционной решетки, Л9 - угловой размер диска. Солнца, ¿0=0,53®, X — расстояние между входной щелью и решеткой, которое является хордой круга Роуланда, равной 222,7 мм, b, h — ширина и высота входной щели КУФ спектрометра, а -угол падения излучения на решетку, а=27°, <р - угол поворота решетки в плоскости круга Роулацда, <р = ±1,9°.

При изменении точности наведения КУФ спектрометра величина освещаемой части дифракционной решетки будет составлять:

Wv = W +MV^-<X (tg (Д6) + tg (2Д v)) + А) / cos a cos <p, (6)

L^-L +AL4-X (tg(Д9) + tg(2Ду)) + A, (7)

где Д Ly - приращение ширины и высоты освещаемой части дифракционной решетки, за счет перемещения светового пятна от источника излучения на угол Д\|/ - ± 1,8е при смещении оптической оси прибора.

В результате расчетов и измерений по определению условий сбора сигнала излучения на фотокатоды ВЭУ в КУФ спектрометре, были скорректированы размеры выходных щелей, определены новые характеристики каналов КУФ спектрометра и сформулированы требования к съему телеметрической информации. Так, спектральное разрешение для основных каналов КУФ спектрометра увеличилось в 2,4; 1,1 и 5 раз, составив 0,42; 0,9 и 0,2 нм, что потребовало увеличить частоты опроса каналов датчиками телеметрической системы КА в 2 и 4 раза (до б и 12 Гц соответственно).

В третьей главе рассматриваются схемно-техническне решения и устройства, разработанные в рамках модернизации комплекса "Космический солнечный патруль", в соответствии с изложенными в главе 2 методиками расчетов и принципами построения фотоприемного тракта. При этом учитывались вопросы адаптации КСП к условиям эксплуатации, повышения надежности и интеграции с интерфейсами КА, в результате чего получены, отработаны и внедрены в аппаратуру КСП новые конструктивные и схемные исполнения ИСС, ПСС и высоководьтцых преобразователей (ВВП) питания приемников излучения. Эти схемно-техннческие решения

получили реализацию при разработке электронных устройств РУФ спектрометра, а также модернизации КУФ спектрометра и радиометра КСП.

Метод формирования ИСС на базе двухканального линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение включает принцип разбиения логарифмической кривой вольт-импульсной характеристики на ряд прямолинейных участков. Поскольку качество нелинейного преобразования зависит от числа участков разбиения, то исходный динамический диапазон измерения был разбит на 10 участков (рис. 4), увеличение числа которых нецелесообразно ввиду усложнения схемотехники и расширения

Рис. 4. Вольт-импульсная характеристика двухканального измерителя скорости счета.

Алгоритм работы ИСС заключается в выработке и суммировании импульсов (в интегрирующих цепочках в обратных связях операционных усилителей), длительность которых равна периоду следования входных импульсов с приемника излучения. Разработанный ИСС содержит устройство импульсного запуска, набор генераторов импульсов (число генераторов соответствует числу участков разбиения кривой В ИХ), два сумматора среднего уровня и устройство индикации перегрузки (рис. 5). Устройство импульсного запуска обеспечивает гальваническую развязку и уменьшает входную емкость генераторов и монтажа, позволяя передавать импульсы от предусилителя длительностью 10-30 не. Генераторы импульсов формируют отрицательные импульсы по отрицательным входным фронтам импульсов с предусилителя, которые суммируются в сумматорах среднего уровня (по одному на каждый канал). На выходах сумматоров — постоянное напряжение, пропорциональное количеству сосчитанных импульсов. Устройство индикации перегрузки ограничивает измерение частоты входных импульсов свыше 3 МГц.

регламентированных размеров ИСС. 6.5

И 5.5

I'«

3,5 | 2.5

И 1.5

0,5

/ г /

/ У / /

/ / /

/ * /

А г ■■ I /

10° Ю1 10а 10' 104 101 10* ]0Т Частота, Гц —«НЧ-кава» - - • ВЧ-каал!

Такая разработка позволяет расширить диапазон регистрации кип на 2 порядка и достичь скорости счета от 4 до 3x10® имп/сек с нелинейностью логарифмической шкалы в диапазоне счета не хуже 3%. Каналы ИСС измеряют низкочастотный (нч) и высокочастотный (вч) сигнал с предуси-лителя (4-6000 Гц и 0,3-3000 кГц соответственно), перекрываясь в диапазоне 0,3—6 кГц. Крутизна ВИХ в логарифмическом масштабе составляет для вч-канала -90 мВ/(4/^=0Д), для нч-канала -70 мВ/(4^Ч),1). ИСС непосредственно измеряет частоту от 4 Гц и выше, хотя усреднением нескольких последовательных измерений можно получить частоту 1 Гц.

Пи пульсы с ытапя

ЬгкфСИЛНеЛЯ

Устройство вывуллног» ывусп

УсдоЙтпо ПВДЛАЦМ ■ерстдом

Гафинры »и пульс«

СоЯкяли переделе

Генераторы шлртъсо» сЗ по б

Ге&врмгсры йылугьсов с ? по 10

Суыывтор ср<ди«го пнш!

ишсВ -►

Ш-КЛНАДА

суишгтлр С|>еД1нгд крайня 2

|_ Форм^кпятела кмлуяыоя _|

вч-канала

Рис. 5. Блок-схема логарифмического преобразователя.

Модернизация ВВП питания приемников излучения была проведена для увеличения диапазона регулировки питающего напряжения ВЭУ до двух киловольт (от 2,3 до 4,5 кВ). Это необходимо для задания режима питания ВЭУ на плато счетной характеристики, что является наиболее благоприятном режимом работы ВЭУ в РСФ, поскольку регистрируются все электроны с фотокатода ВЭУ и скорость счета импульсов не зависит от изменений напряжения питания.

В главе 3 рассмотрены также разработка и исследование методов работы и конструкции специального канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, путем применения в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода, используемого как координатный датчик. Такой датчик контролирует точность программного наведения оптической оси прибора на центр диска Солнца в пределах ± 1,8е, являясь индикатором попадания

солнечного излучения на фотокатоды приемников излучения (ВЭУ и ФЭУ) в измерительных каналах КУФ спектрометра. Тем самым организуется специальный регистрирующий канал КУФ спектрометра, в состав которого входят: сегментированный фотодиод, усилители постоянного тока (УПТ) с каждого сегмента, а также регистрирующая электронная схема (рис. б). Фотодиод в разработанном канале регистрирует интегральный поток солнечного излучения в фотовентильном режиме.

Токи

_сегмент I

Излучение

Трех-сегментный фотодиод

сегмента 2

УПТ 1

сегмента 3 -^

УПТ 2

УПТЗ

Регистрирующая схема

Информация втелеыетрм-

чвский интерфейс

Рис. 6. Схема канала контроля ориентации прибора на Солнце.

В четвертой главе рассматриваются результаты лабораторных испытаний модернизированной аппаратуры КСП. Описаны экспериментальные исследования устройств фотоприемного тракта, в ходе которых была проверена работоспособность предусилителя, ИСС, ГКС и ВВП, и измерены их характеристики. Исследования показали соответствие полученных характеристик расчетным (описанным в главе 2), а также целесообразность введения новых принципов построения фотоприемного тракта (с расширением динамического диапазона регистрации) в аппаратуру КСП. Было экспериментально подтверждена линейность логарифмической шкалы ВИХ фотоприемного тракта КСП с погрешностью менее ±3% при его работе в диапазоне температур О—40° С, что соответствует заданным условиям функционирования КСП, которые создаются автономной системой обеспечения теплового режима (АСОТР).

Рассматриваются также пробные калибровочные испытания РУФ спектрометра с модернизированным фотоприемным трактом на доступных источниках УФ излучения в вакуумных камерах ГОИ (рис. 7). С помощью дейтериево-аргоновой (ДАМ-25) и дуговой ртутно-гелиевой (ДРГС-12) ламп, а также криптоновой и ксеноновой резонансных ламп, была проведена калибровка РУФ спектрометра по длинам волн в диапазоне ДА. = 115— 198 нм (рис. 8). По результатам испытаний была подтверждена его работоспособность, исследована н проанализирована измерительная способность прибора. Был сделан вывод, что характеристики РУФ спектрометра хорошо соответствуют задаче спектрорадиометрических солнечных измерений и близки к расчетным.

Рис. 7. Блок-схема калибровочных испытаний РУФ спектрометра (РС). 1,2 — УФ лампа и ее источник питания, 3 - входное окно камеры, 4 - бленда, 5 — дифракционная решетка, б - выходные щели, 7 - поворотная кулиса, 8 - приемники излучения (ФЭУ и ВЭУ), 9 — предусилнтели, 10 — датчики "конца спектра", 11,12 - рецукгор и двигатель, 13-15 - ВВП, ИСС и ГКС, 16 — управление двигателем, 17-19 — разъемы и кабели, 20-23 — измерительная, контрольная и питающая аппаратура.

Рис. 8. Спектры, полученные в РУФ спектрометре КСП (3 и 4 каналы) в вакуумной камере: а — криптоновая лампа, 6 - ксеноно-вал, е - водородная ДАМ-25, г - ртутная ДРГС-12, д - водородная ДАМ-25; а~г - 4-Й канал (ФЭУ), д - 3-й канал (ВЭУ).

В главе 4 также описываются исследования по определению конструкции сегментированного фотодиода (геометрии и размеров регистрирующих поверхностей сегментов) для канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, выполненные с помощью лазера ОКГ-13 {рис. 9). При повороте дифракционной решетки КУФ спектрометра на угол ± 1,9*, отраженное ею световое пятно в нулевом порядке, совершает в

(ч

№

1Шям|

I | »

т.а™ , !

1 I 1

194,2 л*) |303.7

20$.} Е*

' ■ ■ ■ ' ■ ' ' ■ ■ ' ' ' 130 НО 1«

—1_I_' 1 ■ 1 ■ г_

ВО 10103 Ш ^км

плоскости круга Роуланда возвратно-поступательное движение на расстояние 33 мм (на уровне выходных щелей спектрометра). Измерения показали, что при движении светового пятна по нарезной части дифракционной решетки в плоскости, перпендикулярной кругу Роуланда, "амплитуда" движения центра светового пятна на участке расположения выходных щелей составляет -13 мм (т.е. ± 6,5 мм относительно центра щелей). Поскольку измеренная высота отраженного светового пятна составляет менее 2 мм, то при его смешении от центра фотодиода более чем на 4 мм, оно не будет засвечивать выходные щели спектрометра, что означает, что не выполняется требуемая точность наведения прибора на Солнце ± 1,8°.

Результаты измерений хорошо согласуются с расчетами, выполненными в главе 2 согласно методике определения условий полного сбора сигнала солнечного излучения на фотокатоды ВЭУ в КУФ спектрометре. Так для скорректированного размера входной щели спектрометра ¿х Н = (1x1,4) мм, площадь светового пятна от источника излучения на дифракционной решетке, согласно формулам (4) и (5), составляет (3,4x3,4) мм1, что соответствует визуально наблюдаемому размеру. Площадь изображения входной щели, сфокусированное решеткой на выходные щели спектрометра, по результатам измерений определена как (1,7х 1,7) мм2. Площадь освещаемой части нарезной части дифракционной решетки, при точности наведении оптической оси спектрометра на Солнце в диапазоне ± 1,8", согласно формулам (б) и (7), составляет 17) ммг, что также соответствует экспериментально полученным данным.

Определено, что регистрирующая поверхность фотодиода должна располагаться в нулевом порядке спектра дифракционной решетки КУФ спектрометра и иметь прямоугольную форму (33x13) мм (рис. 10). При этом, линия симметрии центрального сегмента расположена на круге Роуланда (на уровне середины выходных щелей КУФ спектрометра), а его границы размечены в соответствии с точностью программного наведения солнечно-ориентированной платформы ±1,8®. Такой приемник излучения предложен к изготовлению в ФТИ им. А.Ф. Иоффе на базе фотодиода марки ФДУК (фотодиод ультрафиолетовый кремниевый), используемого в прецизионной фотометрии от ультрафиолетовой до ближней инфракрасной областей спектра, в том числе для космической аппаратуры.

В приложении включены схемы, чертежи, рисунки и фотографии, относящиеся к аппаратуре КСП, и протокол лабораторных испытаний устройств фотоприемного тракта КСП, не вошедшие в основную часть. Также приложение содержит акты внедрения результатов диссертации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основной результат диссертации - выполнение исследований, разработок и экспериментальной отработки новых принципов и устройств с улучшенными характеристиками для фотоприемного тракта комплекса "Космический солнечный патруль", что позволило расширить диапазон регистрации ионизирующего солнечного излучения и обеспечить контроль ориентации приборов эксперимента "Солнечный патруль" на Солнце.

реш^ры следующие основные задачи:

1. Исследованы и проанализированы методы регистрации, космические оптико-электронные приборы и приемники излучения, применяемые для мониторинга ионизирующего солнечного излучения в спектральном диапазоне ДА. = 0,1-200 нм на борту космического аппарата, с написанием аналитического обзора. На его основе сделан вывод о преимуществе вторично-электронного умножителя (ВЭУ) изготовления ГОИ для использования в спектральных и радиометрических приборах, ввиду высокой эффективности измерения (вплоть до -1-10%) в мягкой рентгеновской и КУФ областях спектра и значительной "солнечной слепоты" к ближнему УФ и видимому излучениям (где эффективность регистрации резко спадает, и уже при 270 нм составляет ниже 1 ОТ10 от максимального значения).

2. Разработаны методики расчетов н экспериментально исследованы характеристики фотоприемного тракта КСП, работающего в режиме счета

фотонов (РСФ). В методиках учтены основные ограничения на схемно-технические параметры фото приёмного тракта: максимальный анодный ток ВЭУ й 1 мкА, разрешающее время измерителя скорости счета (которое должно превышать'в 5-10 раз длительность импульса с ВЭУ ЧяЗО нсек) и максимальный коэффициент усиления ВЭУ - 2x10й, а также рассчитаны границы динамического диапазона регистрации.

3.' Исследованы и разработаны аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта КСП, где в качестве параметра оптимизации задано расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с приемника излучения. Их применение при создании аппаратуры позволяет обеспечить регистрацию сигнала излучения в широком динамическом диапазоне (~6 порядков) в постоянном режиме.

4. На основе разработанных аппаратурных принципов созданы, отработаны и внедрены в аппаратуру КСП новые конструктивные и схемно-техннческие решения для измерительных, контрольных и питающих устройств канала КСП: измерителя скорости счета (ИСС) импульсов с приемника излучения, генератора контрольного сигнала (ГКС) для проверки работы ИСС и высоковольтного преобразователя (ВВП) с расширенной регулировкой питающего напряжения ВЭУ (в диапазоне 2,5—4,5 кВ).

5. Разработаны методы формирования и алгоритм работы ИСС на базе двухканального линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение, вырабатывающего и суммирующего импульсы, длительность которых равна периоду следования входных импульсов с приемника излучения. На их основе изготовлен ИСС, позволивший расширить диапазон регистрации на 2 порядка и достичь скорости счета от 4 до 3x10й имп/сек с нелинейностью логарифмической шкалы в диапазоне счета не хуже 3%.

6. Разработана методика определения условий полного сбора сигнала излучения на фотокатоды вторично-электронных умножителей в КУФ спектрометре и проведены лабораторные измерения, в результате чего скорректированы размеры выходных щелей, определены новые характеристики каналов КУФ спектрометра и сформулированы требования к съему телеметрической информации. Так, спектральное разрешение для основных каналов КУФ спектрометра увеличилось в 2,4; 1,1 и 5 раз, составив 0,42; 0,9 и 0,2 им, что потребовало увеличить частоты опроса каналов в телеметрической системе КА в 2 и 4 раза (до б и 12 Гц соответственно).

7. Исследованы и разработаны методы работы и устройство специального канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, организуемого путем применения в нулевом

порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода, используемого как координатный датчик. Это позволяет контролировать точность программного наведения оптической оси прибора на центр диска Солнца в пределах ± 1,8° и использовать эту информацию при анализе телеметрических данных канала, как индикатор попадания солнечного излучения на фотокатоды ВЭУ и ФЭУ в каналах КУФ спектрометра,

8. Исследована и разработана конструкция сегментированного фотодиода в специальном канале контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре. Его чувствительная поверхность разбита на три сегмента. При этом, линия симметрии центрального сегмента расположена на круге Роуланда КУФ спектрометра (на уровне середины выходных щелей), а его границы размечены в соответствии С точностью программного наведения прибора ± 1,8s.

Результаты исследований, полученных в рамках настоящей диссертации, послужили основой для отработки и внедрения новых принципов и устройств с улучшенными характеристиками в комплекс аппаратуры "Космический солнечный патруль" для мониторинга ионизирующего солнечного излучения.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Афанасьев И.М. Пути проведения модернизации электронного тракта аппаратуры Космического Солнечного Патруля. // Сб. трудов межд. конф. «Прикладная оптика 2000». - Санкт-Петербург, 2000. - Т.2. - С.67-69.

2. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin NA. Laboratory calibration of the EUV-spectrometer for space solar patrol mission.//Proc. SPIE. - 2001. - V. 4169.-P. 317-324,

3. Авакян C.B., Андреев Е.П., Афанасьев И.M., Воронин НА., Куваддин Э.В., Лебединская МЛ., Леонов Н.Б., Савуцпсин A.B., Савинов Е.П., Серова А.Е. Лабораторные исследования аппаратуры для космического контроля ионизирующей радиации Солнца. // Оптический журнал. - 2001. - Т. 68, Jfs2.-C.5-14.

4. Афанасьев И.М. Анализ работы электронного тракта аппаратуры Космического солнечного патруля. // Тезисы докладов межи, молодежной науч. конф. «XXVII Гагаринские чтения». - Москва, 2001. -Т.б. - С.32-33.

5. Авакян C.B., Андреев Е.П., Афанасьев И.М., Воронин НА., Иванов А.П., Корнилов В.Н., Куваддин Э.В., Лебединская МЛ,, Леонов Н.Б., Ле-ханов Е.Ф., Савушкин A.B., Савинов Е.П., Серова А.Е., Тимофеев H.H., Яковлев Э.А. Разработка аппаратуры для постоянного космического пат-

руля ионизирующего излучения Солнца. // Оптический журнал. - 2001. -Т.68, N26. - С.54-62.

6. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I,M„ Leonov N3., Lebedinskaya M.L., Savushkin A.V., Serova A.E., Kuvaldin E.V., Voronin NA. Instrumentation for the Space patrol of ionizing solar radiation: creating, testing and future applications. // Proc. "SOLSPA 2001: 2nd Solar Cycle and Space Weather Euroconference" (Italy). - 2002. - ESA SP-477. - P. 513-516.

7. Авакян С .В., Андреев ЕЛ., Афанасьев И.М., Воронин НА., Леонов Hi., Савушкин А.В., Серова А.Е. Создание постоянного Космического патруля ионизирующего излучения Солнца. // Сборник трудов Ш Международной конференции-выставки "Малые спутники", г. Королев, 2002. С. 338-353.

8. Афанасьев И.М. Основные характеристики приемного тракта аппаратуры Космического Солнечного патруля. // Сб. трудов 1П межд. конференции-выставки "Малые спутники". - г. Королев, 2002. - С.354-367.

9. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I.M., Leonov NB., Lebedinskaya M.L., Savushkin A.V., Serova A.E., Kuvaldin E.V., Voronin NA. A Space Solar patrol apparatus for photometric measurements at a photon-energy range from 8 eV to 8 keV. It Surface Review and Letters. 2002. V.9, No.l. P. 491-496.

10. Афанасьев ИМ, Богданов BJT. Новая плата измерителя в шектрофото-метрической аппаратуре Космического солнечного патруля // Сборник трудов V Международной конференции "Прикладная Оптика". - Санкт-Петербург, 2002, - Т.1. - С. 150-155.

11. Авакян С.В., Андреев Е.ПЧ Афанасьев И.М., Богданов В.Г., Борткевич B.C., Воронин НА., Леонов Н.Б., Савинов Е.П., Савушкин A3, Серова AJE. Разработка рентгеновского спектрометра Космического солнечного патруля.//Оптический журнал,-2002.-Т.69,№ И.-С. 36-40. .

12. Авакян СЛ., Афанасьев И.М„ Богданов BJ\, Борткевич B.C., Быстрое А.С., Воронин НА. Новые. подходы в формировании регистрирующего тракта в приборах Космического Солнечного патруля. // Научное приборостроение, - 2003. - Т.13, №2. - С.34-39.

13. Афанасьев И.М., Авакян С.В., Воронин НА. Тракт счета фотонов в аппаратуре Космического солнечного патруля. // Тезисы докладов II конференции «Авиакосмические системы на базе микротехнологий» в рамках VIII выставки-конгресса «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции». - Санкт-Петербург, 2003. - С.32-33.

14. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin N.A. Creating of the permanent Space Patrol of ionizing solar radiation. // Proc. SPIE. - 2003. - V. 4853. - P. 600-611.

15. Авакян СВ., Афанасьев ИЛ1., Воронин Н.А„ Иванов А.П., Савушкин A3. Дифракционный спектрометр для Космического Патруля ионизирующего излучения Солнца. // Сборник трудов III конференции "Микротехнологии в авиации и космонавтике". - СПб, 2004. - №2.6, - 12 листов.

16. Avakyan S.V., Andreev E.P., Afanas'ev LM„ Baranova LA., Bogdanov V.G., Savinov E.P., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin N.A. Laboratory calibration of the X-ray-spectrometer for Space Solar Patrol Mission. // Proc. SPIE. - 2004. - V. 5234. - P.648-65S.

17. Афанасьев И .M. Анализ методов передачи данных от аппаратуры Солнечного патруля на Землю. И Тезисы докладов межд. молодежной науч. конф. «XXX Гагаринскне чтения». -Москва, 2004. -Т.7. - С. 128-129.

18. Авакян C.B., Афанасьев И.М., Воронин H.A. Канал контроля точности наведения УФ спектрометра аппаратуры «Солнечный патруль» на Солнце на базе фотодиода. // Сборник трудов VI Международной конференции "Прикладная оптика". - Санкт-Петербург, 2004. - Т.1,4.2. - С.267-271.

19. Авакян СВ., Афанасьев И.М., Воронин H.A., Зоткин ИА., Савушкин ÁJB., Серова А.Е., Черников Д.А. Проект "Солнечный патруль" - перспективная аппаратура для космической солнечной платформы. // Сб. трудов II межд. семинара «Планетоходы, космическая робототехника и наземные мобильные роботы».-СПб. -2004.-С. 147-148.

20. Афанасьев И.М. Оценка возможности использования датчиков давления в моноблоке научной аппаратуры «Солнечный патруль». // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции «XXXI Гагаринскне чтения». - Москва, 2005. - Т.8. - С.204-205.

21. Avakyan S.V., Afanas'ev Ш., Kuvaldin E.V., Leonov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., and Voronin N.A. Achievements in creation of the Space patrol apparatus of ionizing radiation of the Sun, // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A. - No. 543,2005. - P.312-316.

22. Афанасьев И.М., Воронин H.A., Суханов BJL Устройства канала контроля правильности ориентации на Солнце аппаратуры «Солнечный патруль». // Оптический журнал. - 2005, - Т, 72, № 8. - С.60-64.

23. Авакян СВ., Афанасьев И.М., Воронин H.A., Савушкин A.B., Шишацкая JUL Тестирование рентгеновско-УФ спектрометра Космического солнечного патруля. // Оптический журнал. 2005. - Т.72, №8. - С.54-59,

24. Афанасьев И.М., Зоткин ИА. Сравнение характеристик «солнечно-слепых» приёмников ионизирующего излучения // Оптический журнал. -2005. - Т. 72, Ws 8. - С.68-70.

25. Afanas'ev I., Avákyan S. and Voronin N. Space solar patrol mission for monitoring of the extreme UV and X-ray radiation of the Sun. // Proc. 9-th International Conference on New Developments and Applications in Optical Ra-diometry "NEWRAD 2005". - Davos, Switzerland, 2005. - P.171-172.

26. Авакян СВ., Афанасьев И.М., Воронин H.A., Зоткин И.А., Черников Д.А. Космический Солнечный Патруль и проблемы космической погоды. // Оптический журнал. - 2006. - Т.73, №4. — С. 10-17.

Пшшсш ■ пнп 01.11.2006 г. Формат«0x841/16. Овьем 1,2 tul.

Тираж 100 но. Заказ JA 7/11

Отпечатан* ■ юшггеяытм «ГмшпШт» 199051, С»лхтЛекр®грг, Е.0.1-м лпяя, д. 2S Теп.: (в! 2) 327-46-13, Э2В-ММ0

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Афанасьев, Илья Михайлович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРИБОРЫ, ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ И МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА.

1.1 Общие сведения об онтико-элсктронной аппаратуре для регистрации ионизирующего излучения Солнца па борту КА.

1.1.1 Обобщенная схема оптико-электронного прибора для регистрации излучения Солнца па борту космического аппарата.

1.1.2 Спектральный диапазон работы ОЭП для регистрации ионизирующего излучения Солнца.

1.1.3 Аппаратурные и методологические трудности в создании и применении ОЭП для регистрации ИСИ на борту КА.

1.2 Приборы, приемники излучения и методы регистрации ионизирующего излучения Солнца.

1.2.1. Анализ состояния мониторипгов ИСИ.

1.2.2 Оптико-электронные приборы для измерения ИСИ.

1.2.2.1 Типы оптико-электронных приборов для измерения ИСИ.

1.2.2.2 Спектральные приборы для измерения ИСИ.

1.2.2.3 Фотометры с дифракционной решеткой для измерения ИСИ.

1.2.2.4 Фильтровые фотометры и радиометры для измерении ИСИ.

1.2.3 Приемники излучения и методы регистрации ионизирующего излучения Солнца в спектральном диапазоне ДА, = 0,1-200 нм.

1.2.3.1 Типы приемников излучения и методы регистрации ИСИ.

1.2.3.2 Широкодиапазонные приемники мягкого рентгеновского и вакуумного УФ излучения (ДА. = 0,1-200 им).

1.2.3.3 Приемники мягкого рентгеновского излучения (АА=0,1-10 пм).

1.2.3.4 Приемники крайнего УФ излучения (ДА, = 10-121 нм).

1.2.3.5 Приемники для измерения липни водорода (ДА=121-122 нм).

1.2.3.6 Приемники дальнего УФ излучения (ДА, = 122-200 нм).

1.2.3.7 Учет влияния "солнечной слепоты" приемников излучения па качество измерения излучения Солнца в диапазоне 0,1-200 пм.

1.3 Методология и аппаратура мониторинга "Космический солнечный патруль".

1.3.1. Методология мониторинга "Космический солнечный патруль".

1.3.2. КУФ спектрометр аппаратуры КСП.

1.3.3. Фильтровой радиометр аппаратуры КСП.

1.3.4. РУФ спектрометр аппаратуры КСП.

Выводы к Главе 1.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕРНИЗАЦИИ ФОТОПРИЕМНОГО ТРАКТА АППАРАТУРЫ КСП.

2.1 Устройство и принцип работы фотоприемного тракта КСП (до модернизации КСП).

2.1.1. Аппаратурные принципы построения фотонриемного тракта для регистрации ИСИ (до модернизации КСП).

2.1.2. Устройство и принцип работы фотоприемного тракта КСП.

2.2 Методики расчетов характеристик фотонриемного тракта КСП.

2.2.1. Методика расчета характеристик фотоприемного тракта, регистрирующего излучение в режиме счета фотонов.

2.2.2. Методики расчета характеристик фотонриемного тракта КСП и основные ограничения на его схсмно-технические параметры.

2.3 Экспериментальные исследования характеристик фотонриемного тракта аппаратуры КСП.

2.3.1. Исследование характеристик приемника излучения.

2.3.1.1 Исследование амплитудного распределения импульсов с ВЭУ.

2.3.1.2 Счетная характеристика вторично-электронного умножителя.

2.3.2. Исследование характеристик фотоприемного тракта КСП (перед модернизацией).

2.3.2.1 Временное разрешение предусилителя.

2.3.2.2 Измерение токовой чувствительности предусилителя.

2.3.2.3 Измерение пороговой чувствительности ИСС.

2.3.2.4 Динамический диапазон измерения скорости счета импульсов с приемника излучения.

2.4 Обоснование необходимости модернизации электронных устройств аппаратуры КСП.

2.4.1 Обоснование перехода к новому ИСС.

2.4.2 О необходимости модернизации ГКС.

2.4.3 Учет характеристик приемника излучения при модернизации высоковольтных источников питания.

2.5 Аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта КСП с расширенным динамическим диапазоном измерения.

2.6 Исследования по определению условий полного сбора сигнала солнечного излучения па фотокатоды ВЭУ в КУФ спектрометре.

Выводы к Главе 2.

ГЛАВА 3. СХЕМНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ И АППАРАТУРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ФОТОПРИЕМНОГО ТРАКТА В КОМПЛЕКСЕ "КОСМИЧЕСКИЙ СОЛНЕЧНЫЙ ПАТРУЛЬ".

3.1 О модернизации аппаратуры "Космический солнечный патруль".

3.2 Разработка измерителя скорости счета с динамическим диапазоном регистрации па шесть порядков.

3.2.1. Исходные принципы построения измерителя скорости счета.

3.2.2. Основные характеристики разработанного ИСС.

3.2.3. Устройство и описание работы измерителя скорости счета.

3.3 Разработка генератора контрольного сигнала для модернизированного ИСС.

3.4 Создание высоковольтных источников питания приемников излучения с расширенным диапазоном регулировки.

3.4.1. Принципы построения высоковольтных источников питания.

3.4.2. Структура высоковольтного источника питании.

3.4.3. Преимущества модернизированного высоковольтного источника питания.

3.5 О введении датчиков давления в аппаратуру "Солнечный патруль".

3.6 Разработка капала контроля ориентации аппаратуры

Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре.

Выводы к Главе 3.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ АППАРАТУРЫ КСП.

4.1 О лабораторных испытаниях фотопприемного тракта и аппаратуры КСП.

4.2 Снектральпая калибровка РУФ спектрометра в УФ области спектра.!.

4.3 Определение конструкции сегментированного фотодиода для капала контроля ориентации КУФ спектрометра па Солнце.

Выводы к Главе 4.

Введение 2006 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Афанасьев, Илья Михайлович

Актуальность темы

В последние десятилетия рост числа техногенных и природных катастроф привлек внимание широкого круга исследователей к мониторингу ионизирующего солнечного излучения (ИСИ) в мягком рентгеновском и крайнем ультрафиолетовом (КУФ) диапазонах, которое можно изучать только с космических аппаратов (КА). Данное излучение определяет состояние земной ионосферы и вносит существенный вклад в процессы и явления "Космической погоды", особенно в периоды вспышек на Солнце. Таким образом, для решения фундаментальных и прикладных задач солнечно-земной физики необходим полноценный постоянный мониторинг ИСИ у орбиты Земли с одновременным измерением абсолютных величин и спектрального состава солнечных потоков.

Аппаратура КСП предлагается к запуску на спутнике с солнечно-синхронной орбитой (эксперимент "Постоянный космический солнечный патруль"), а также планируется к опытной эксплуатации на солнечно-ориентированной платформе (СОП) Российского сегмента международной космической станции (МКС) на освещенном участке орбиты в сеансном режиме (эксперимент "Солнечный патруль"). Необходимость создания мониторинга ИСИ на базе эксперимента "Постоянный КСП" поддержана в Резолюциях основных профилирующих международных организаций, в том числе Международной организацией по стандартизации (ISO). Для осуществления экспериментов необходимо отработать методологию и аппаратуру КСП для регистрации ИСИ, адаптировать комплекс КСП к условиям эксплуатации и осуществить его интеграцию с системами СОП и МКС.

Цель работы состояла в исследовании, разработке и экспериментальной отработке новых методов и устройств с улучшенными характеристиками для регистрации ионизирующего солнечного излучения в фотоприемном тракте аппаратуры КСП. В качестве объектов исследования выступают измерительные и контрольные каналы многоканального спектрометрического и радиометрического комплекса КСП. Выполнение данных работ потребовало:

- Исследовать методы регистрации, современное состояние и перспективы применения приемников излучения в спектральных и радиометрических приборах для мониторинга ИСИ с КА в диапазоне длин волн АХ = 0,1-200 нм с написанием аналитического обзора.

- Разработать методики расчетов и экспериментально исследовать характеристики фотоприемного тракта КСП.

Исследовать и разработать аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта КСП для регистрации ИСИ, используя в качестве параметра оптимизации расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с ВЭУ до 6 порядков.

- Исследовать и разработать методику работы и конструкцию специального канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, путем использования в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода определенной конструкции.

Научная повизиа работы заключается в том, что в ней впервые:

- созданы методы и алгоритмы формирования измерителя скорости счета на основе двухканалыюго линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение, вырабатывающего и суммирующего импульсы, длительность которых равна периоду следования входных импульсов с приемника излучения.

- разработана и исследована методика работы и конструкция специального канала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, организуемого путем применения в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода предложенной конструкции в качестве координатного датчика.

На защиту выносятся

1. Методики расчетов и принципы построения фотоприемного тракта КСП (где в качестве параметра оптимизации задано расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с приемника излучения до 6 порядков), на основе которых разработаны схемно-технические решения и устройства, прошедшие экспериментальные исследования и испытания и принятые к эксплуатации в комплексе аппаратуры КСП.

2. Методы формирования и алгоритм работы измерителя скорости счета на основе двухканалыюго линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение, вырабатывающего и суммирующего импульсы, длительность которых равна периоду следования входных импульсов с ВЭУ.

4. Методика определения условий полного сбора сигнала солнечного излучения на фотокатоды ВЭУ, и результаты экспериментальных исследований по корректировке параметров КУФ спектрометра и разработке конструкции сегментированного фотодиода для канала ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что на её основе разработаны и использованы в комплексе аппаратуры "Космический солнечный патруль" следующие методы и устройства:

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы в виде законченных НИР и ОКР, методик и экспериментальных исследований внедрены: при разработке и доработке Эскизного проекта на аппаратуру космического эксперимента "Солнечный патруль" по договорам с ОАО РКК "Энергия" им. С.П. Королева (Госконтракт Росавиакосмоса № 351-5383/02 от 15.03.02 по теме ОКР "МКС-Наука", дог. РКК "Энергия" №196 от 23.04.02 и №253 от 28.08.03) в 20022004 гг.; при выполнении НИР 14448-060-02/03 "Разработка космической аппаратуры для мониторинга интенсивности спектрального состава ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения Солнца в области (0,14-157 им)" в 2002-2003 гг. и НИР 14448-060-04 "Оптимизация аппаратуры Космического солнечного патруля" в 2004 г., выполнявшихся по государственным контрактам ГК №40.600.14.0011 и ГК №40.600.11.0019 во ФГУП ВНЦ ТОЙ им. С.И. Вавилова" в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" за 2002-2004 гг., а также применены при работе над проектом №1523 "Создание рентгеновского спектрометра для постоянного Космического солнечного патруля" Международного научно-технического центра (МНТЦ) в 2001-2002 гг.

Акты внедрения приложены к диссертации (см. Приложение 3). Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

1. Международных молодежных научных конференциях «XXVII Гагаринские чтения», «XXX Гагаринские чтения» и «XXXI Гагаринские чтения» (Москва, 2001, 2004, 2005);

2. IV, V и VI Международных конференциях "Прикладная Оптика" (Санкт-Петербург, 2000, 2002, 2004);

6. Этапе согласования и утверждения Эскизного проекта на аппаратуру космического эксперимента "Солнечный патруль" по теме "МКС-Наука" с отделами РКК "Энергия" им. С.П. Королева (г. Королев, 2002-2004).

7. IV Международной конференции молодых ученых и специалистов "0птика-2005" (Санкт-Петербург, октябрь 2005).

По теме диссертации опубликовано 26 работ, включая тезисы и доклады в сборниках конференций и 10 статей в реферируемых журналах (список публикаций приводится в конце автореферата). В работах, выполненных в соавторстве, автор, в основном, занимался изложением электронных, фотоприемиых и приборостроительных вопросов, непосредственно участвовал в получении, обработке и анализе экспериментальных данных.

Личный вклад автора

Все исследования, включенные в диссертацию, выполнены под руководством и непосредственном участии автора (в соавторстве по отдельным проблемам, см. список литературы с указанием соавторов работ). Автор являлся руководителем группы электроники и ответственным исполнителем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ при разработке электронных блоков РУФ спектрометра КСП по гранту МНТЦ #1523 "Создание рентгеновского спектрометра для постоянного Космического солнечного патруля" и при модернизации КУФ спектрометра и радиометра аппаратуры КСП. Им предложены аппаратурные принципы улучшения характеристик фотоприемного тракта приборов КСП. Автор непосредственно участвовал: в определении конструктивных и схемно-технических решений для измерительных каналов КСП; в разработке, модернизации, создании и испытаниях устройств аппаратуры КСП, а также в калибровке длинноволновых каналов аппаратуры КСП на УФ лампах. Автором разработаны методика работы и конструкция канала контроля ориентации на Солнце в КУФ спектрометре аппаратуры «Солнечный патруль».

Заключение диссертация на тему "Принципы построения и аппаратурная реализация фотоприемного тракта для регистрации ионизирующего излучения в комплексе "Космический солнечный патруль""

Выводы к Главе 4

1) Результаты экспериментальных исследований устройств фотоприемного тракта модернизированной аппаратуры КСП, показали соответствие измеренных характеристик расчетным и целесообразность введения новых принципов построения фотоприемного тракта (с расширенным динамическим диапазоном измерения) в аппаратуру КСП.

2) РУФ спектрометр прошел пробные калибровочные испытания на доступных источниках УФ излучения (УФ лампы) в вакуумных камерах ГОИ. По результатам этих испытаний была подтверждена его работоспособность, исследована и проанализирована измерительная способность прибора. С помощью ламп ДАМ-25 и ДРГС-12 была проведена калибровка РУФ спектрометра по длинам волн в диапазоне АХ = 115-198 нм. Кроме того, для калибровки РУФ спектрометра использовались криптоновые и ксеноновые резонансные лампы (линии излучения криптона X = 116 и 123,6 нм, ксенона: X = 147 нм). Эти исследования продемонстрировали, что характеристики аппаратуры хорошо соответствуют задаче спектрорадиометрических солнечных измерений и близки к расчетным.

3) Исследована и разработана конструкция сегментированного фотодиода в специальном канале контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре. Его чувствительная поверхность разбита на три сегмента. При этом, линия симметрии центрального сегмента расположена на круге Роуланда КУФ спектрометра (на уровне середины выходных щелей), а его границы размечены в соответствии с точностью программного наведения СОП ± 1,8°.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной результат диссертации - выполнение исследований, разработок и экспериментальной отработки новых принципов и устройств с улучшенными характеристиками для фотоприемного тракта комплекса "Космический солнечный патруль" (КСП), что позволило расширить диапазон регистрации ионизирующего солнечного излучения и обеспечить контроль ориентации приборов эксперимента "Солнечный патруль" на Солнце.

Решены следующие основные задачи:

1. Исследованы и проанализированы методы регистрации, космические оптико-электронные приборы и приемники излучения, применяемые для мониторинга ионизирующего солнечного излучения в спектральном диапазоне АХ = 0,1-200 нм на борту космического аппарата, с написанием аналитического обзора. На его основе сделан вывод о преимуществе вторично-электронного умножителя (ВЭУ) изготовления ГОИ для использования в спектральных и радиометрических приборах, ввиду высокой эффективности измерения (вплоть до ~ 1-10%) в мягкой рентгеновской и КУФ областях спектра и значительной "солнечной слепоты" к ближнему УФ и видимому излучениям (где эффективность регистрации резко спадает, и уже при 270 нм составляет ниже Ю~10от максимального значения).

2. Разработаны методики расчетов и экспериментально исследованы характеристики фотоприемного тракта КСП, работающего в режиме счета фотонов (РСФ). В методиках учтены основные ограничения на схемно-технические параметры фотоприемного тракта: максимальный анодный ток ВЭУ < 1 мкА, разрешающее время измерителя скорости счета (которое должно превышать в 5-10 раз длительность импульса с ВЭУ т«30 нсек) и максимальный коэффициент усиления ВЭУ ~ 2x106, а также рассчитаны границы динамического диапазона регистрации.

3. Исследованы и разработаны аппаратурные принципы построения фотоприемного тракта КСП, где в качестве параметра оптимизации задано расширение динамического диапазона измерения скорости счета импульсов с приемника излучения. Их применение при создании аппаратуры позволяет обеспечить регистрацию сигнала излучения в широком динамическом диапазоне (~6 порядков) в постоянном режиме.

4. На основе разработанных аппаратурных принципов созданы, отработаны и внедрены в аппаратуру КСП новые конструктивные и схемно-технические решения для измерительных, контрольных и питающих устройств канала КСП: измерителя скорости счета (ИСС) импульсов с приемника излучения, генератора контрольного сигнала (ГКС) для проверки работы ИСС и высоковольтного преобразователя (ВВП) с расширенной регулировкой питающего напряжения ВЭУ (в диапазоне 2,5-4,5 кВ). Так была модернизирована аппаратура КСП, что позволило увеличить динамический диапазон измерения скорости счета до 6 порядков, повысить точность преобразования сигнала в ИСС, расширить диапазон регулировки напряжения ВВП питания приемников излучения и отказаться от размещения радиоэлектронных блоков КСП внутри герметичного отсека КА.

5. Разработаны методы формирования и алгоритм работы ИСС на базе двухканального линейного логарифмического преобразователя частоты в напряжение, вырабатывающего и суммирующего импульсы, длительность которых равна периоду следования входных импульсов с приемника излучения. На их основе изготовлен ИСС, позволивший расширить диапазон регистрации на 2 порядка и достичь скорости счета от 4 до 3x106 имп/сек с нелинейностью логарифмической шкалы в диапазоне счета не хуже 3%.

6. Разработана методика определения условий полного сбора сигнала излучения на фотокатоды вторично-электронных умножителей в КУФ спектрометре и проведены лабораторные измерения, в результате чего скорректированы размеры выходных щелей, определены новые характеристики каналов КУФ спектрометра и сформулированы требования к съему телеметрической информации. Так, спектральное разрешение для основных каналов КУФ спектрометра увеличилось в 2,4; 1,1 и 5 раз, составив 0,42; 0,9 и 0,2 нм, что потребовало увеличить частоты опроса каналов в телеметрической системе КА в 2 и 4 раза (до 6 и 12 Гц соответственно).

7. Исследованы и разработаны методы работы и устройство специального капала контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре, организуемого путем применения в нулевом порядке спектра дифракционной решетки сегментированного фотодиода, используемого как координатный датчик. Это позволяет контролировать точность программного наведения оптической оси прибора па центр диска Солнца в пределах ± 1,8° и использовать эту информацию при анализе телеметрических данных канала, как индикатор попадания солнечного излучения на фотокатоды ВЭУ и ФЭУ в каналах КУФ спектрометра.

8. Исследована и разработана конструкция сегментированного фотодиода в специальном канале контроля ориентации аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце в КУФ спектрометре. Его чувствительная поверхность разбита па три сегмента. При этом, линия симметрии центрального сегмента расположена на круге Роуланда КУФ спектрометра (на уровне середины выходных щелей), а его границы размечены в соответствии с точностью программного наведения прибора ± 1,8°.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор желает подчеркнуть, что выполнение исследований в целях разработки, модернизации и экспериментальной отработки фотоприемного тракта комплекса "Космический солнечный патруль", как и любая серьезная приборостроительная задача, не могла быть выполнена в одиночку, без содействия специалистов в области оптики и электроники.

Общая постановка задачи и выбор направления исследований принадлежат научному руководителю д.ф.-м.п. С.В. Авакяну. При проведении экспериментальных работ с аппаратурой КСГ1 автор тесно взаимодействовал с Н.А. Ворониным, Н.Б. Леоновым, И.А. Зоткиным, Д.А. Черниковым, а также с А.Д. Николенко (КЯФ, Новосибирск). При разработке, изготовлении и модернизации фотоприемпого тракта КСП автор опирался на опыт, помощь и профессионализм Э.В. Кувалдина, Е.Ф. Леханова, А.П. Иванова, В.Г. Богданова, B.C. Борткевича, А.С. Быстрова, Н.Н. Тимофеева, В.Н. Корнилова, Е.Н Сыркина. В разное время материалы, вошедшие в диссертацию, обсуждались с А.В. Савушкиным, Е.П. Савиновым (СПбГУ), В.Л. Сухановым (ФТИ), В.Ф. Пиндюриным (ИЯФ, Новосибирск), А.И. Мироновым, Е.П. Андреевым, а также со специалистами РКК "Энергия" (г. Королев): А.И. Ивановым, И.Е. Рославцевой, М.С. Кудашкиной и С.А. Колесиным.

Автор выражает свою благодарность всем этим специалистам за плодотворную совместную работу, помощь и поддержку.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Афанасьев И.М. Пути проведения модернизации электронного тракта аппаратуры Космического Солнечного Патруля. // Сборник трудов международной конференции "Прикладная оптика 2000". - Санкт-Петербург,

2000. - Т.2. - С.67-69.

2. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin N.A. Laboratory calibration of the EUV-spectrometer for space solar patrol mission. // Proc. SP1E. - 2001. - V. 4169. - P. 317-324.

3. Авакян С.В., Андреев Е.П., Афанасьев И.М., Воронин Н.А., Кувалдин

3.В., Лебединская М.Л., Леонов Н.Б., Савушкин А.В., Савинов Е.П., Серова А.Е. Лабораторные исследования аппаратуры для космического контроля ионизирующей радиации Солнца. // Оптический журнал. - 2001. - Т.68, №2. -С.5-14.

4. Афанасьев И.М. Анализ работы электронного тракта аппаратуры Космического солнечного патруля. // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции "XXVII Гагаринские чтения". - Москва,

2001. - Т.6. - С.32-33.

5. Авакян С.В., Андреев Е.П., Афанасьев И.М., Воронин Н.А., Иванов А.П., Корнилов В.Н., Кувалдин Э.В., Лебединская М.Л., Леонов Н.Б., Леханов Е.Ф., Савушкин А.В., Савинов Е.П., Серова А.Е., Тимофеев Н.Н., Яковлев Э.А. Разработка аппаратуры для постоянного космического патруля ионизирующего излучения Солнца. // Оптический журнал. - 2001. - Т.68, №6. - С.54-62.

6. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Lebedinskaya M.L., Savushkin A.V., Serova A.E., Kuvaldin E.V., Voronin N.A. Instrumentation for the Space patrol of ionizing solar radiation: creating, testing and future applications. // Proc. "SOLSPA 2001: 2nd Solar Cycle and Space Weather Euroconference" (Italy). - 2002. - ESA SP-477. - P. 513-516.

7. Авакян С.В., Андреев Е.П., Афанасьев И.М., Воронин Н.А., Леонов Н.Б., Савушкин А.В., Серова А.Е. Создание постоянного Космического патруля ионизирующего излучения Солнца. // Сборник трудов III Международной конференции-выставки "Малые спутники", г. Королев, 2002. С. 338-353.

8. Афанасьев И.М. Основные характеристики приемного тракта аппаратуры Космического Солнечного патруля. // Сборник трудов III Международной конференции-выставки "Малые спутники". - г. Королев, 2002. - С.354-367.

9. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Lebedinskaya M.L., Savushkin A.V., Serova A.E., Kuvaldin E.V., Voronin N.A. A Space Solar patrol apparatus for photometric measurements at a photon-energy range from 8 eV to 8 keV. // Surface Review and Letters. - 2002. - V. 9, No. 1. - P. 491-496.

10. Афанасьев И.М., Богданов В.Г. Новая плата измерителя в спектрофотометрической аппаратуре Космического солнечного патруля // Сборник трудов V Международной конференции "Прикладная Оптика". -Санкт-Петербург, 2002. - Т.1. - С. 150-155.

11. Авакян С.В., Андреев Е.П., Афанасьев И.М., Богданов В.Г., Борткевич B.C., Воронин Н.А., Леонов Н.Б., Савинов Е.П., Савушкин А.В., Серова А.Е. Разработка рентгеновского спектрометра Космического солнечного патруля. // Оптический журнал. - 2002. - Т. 69, № 11. - С. 36-40.

12. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Богданов В.Г., Борткевич B.C., Быстров А.С., Воронин Н.А. Новые подходы в формировании регистрирующего тракта в приборах Космического Солнечного патруля. // Научное приборостроение. - 2003. - Т. 13, №2. - С.34-39.

13. Афанасьев И.М., Авакян С.В., Воронин Н.А. Тракт счета фотонов в аппаратуре Космического солнечного патруля. // Тезисы докладов II конференции "Авиакосмические системы на базе микротехнологий" в рамках VIII выставки-конгресса «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции». -Санкт-Петербург, 2003. - С.32-33.

14. Avakyan S.V., Andreev E.P., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin N.A. Creating of the permanent Space Patrol of ionizing solar radiation. // Proc. SPIE. - 2003. - V. 4853. - P. 600-611.

15. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Воронин Н.А., Иванов А.П., Савушкин А.В. Дифракционный спектрометр для Космического Патруля ионизирующего излучения Солнца. // Сборник трудов III конференции "Микротехнологии в авиации и космонавтике". - Санкт-Петербург, 8-9 июня 2004. -№2.6. - 12 листов.

16. Avakyan S.V., Andreev Е.Р., Afanas'ev 1.М., Baranova L.A., Bogdanov V.G., Savinov E.P., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin N.A. Laboratory calibration of the X-ray-spectrometer for Space Solar Patrol Mission. // Proc. SPIE. - 2004. -V. 5234. - P.648-658.

17. Афанасьев И.М. Анализ методов передачи данных от аппаратуры Солнечного патруля на Землю. // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции "XXX Гагаринские чтения". - Москва, 2004. - Т.7. - С. 128-129.

18. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Воронин Н.А. Канал контроля точности наведения УФ спектрометра аппаратуры "Солнечный патруль" на Солнце на базе фотодиода. // Сборник трудов VI Международной конференции "Прикладная оптика". - Санкт-Петербург, 2004. - Т.1, 4.2. - С.267-271.

19. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Воронин Н.А., Зоткин И.А., Савушкин А.В., Серова А.Е., Черников Д.А. Проект "Солнечный патруль" -перспективная аппаратура для космической солнечной платформы. // Сб. трудов 11 межд. семинара "Планетоходы, космическая робототехника и наземные мобильные роботы". - СПб. - 2004. - С. 147-148.

20. Афанасьев И.М. Оценка возможности использования датчиков давления в моноблоке научной аппаратуры "Солнечный патруль". // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции «XXXI Гагаринские чтения». - Москва, 2005. - Т.8. - С.204-205.

21. Avakyan S.V., Afanas'cv I.M., Kuvaldin E.V., Lconov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., and Voronin N.A. Achievements in creation of the Space patrol apparatus of ionizing radiation of the Sun. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A. - No. 543, 2005. - P.312-316.

22. Афанасьев И.М., Воронин И.А., Суханов B.JI. Устройство канала контроля правильности ориентации на Солнце аппаратуры "Солнечный патруль". // Оптический журнал. - 2005. - Т. 72, № 8. - С.60-64.

23. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Воронин Н.А., Савушкин А.В., Шишацкая Л.П. Тестирование рентгеновско-ультрафиолетового спектрометра Космического солнечного патруля. // Оптический журнал. - 2005. - Т.72, № 8. - С.54-59.

24. Афанасьев И.М., Зоткин И.А. Сравнение характеристик "солнечно-слепых" приёмников ионизирующего излучения // Оптический журнал. -2005. - Т. 72, № 8. - С.68-70.

25. Afanas'ev I., Avakyan S. and Voronin N. Space solar patrol mission for monitoring of the extreme UV and X-ray radiation of the Sun. // Proc. 9-th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry "NEWRAD 2005". - Davos, Switzerland, 2005. - P.171-172.

26. Авакян C.B., Афанасьев И.М., Воронин H.A., Зоткин И.А., Черников Д.А. Космический Солнечный Патруль и проблемы космической погоды. // Оптический журнал. - 2006. - Т.73, №4. - С. 10-17.

Библиография Афанасьев, Илья Михайлович, диссертация по теме Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы

1. Авакян С.В., Ефремов А.И., Савушкин А.В. и др. Методология и аппаратура для космического контроля солнечного ионизирующего излучения. // Оптический журнал. - 1998. - Т. 65, № 12. - С. 124-131.

2. Авакян С.В., Андреев Е.П., Афанасьев И.М. и др. Создание постоянного Космического патруля ионизирующего излучения Солнца. // Сб. трудов III Международной конференции-выставки "Малые спутники". г. Королев, 2002. - С. 338-353.

3. Avakyan, S.V., Andreev, Е.Р., Afanas'ev, I.M., et al. Creating of the permanent Space Patrol of ionizing solar radiation. //Proc. SPIE, 2003. V. 4853. P. 600-611.

4. Avakyan S.V., Afanas'ev I.M., Kuvaldin E.V., et al. Achievements in creation of the Space patrol apparatus of ionizing radiation of the Sun. // Nuclear Inst, and Methods in Physics Research, Section A. No. 543, 2005. - P. 312-316.

5. Авакян C.B., Афанасьев И.М., Воронин H.A. и др. Космический Солнечный Патруль и проблемы космической погоды. // Оптический журнал.- 2006. Т.73, №4. - С. 10-17.

6. Schmidtke G. Solar Variability in Ionizing Radiation (UV, X-rays). // Proc. 1st Solar & Space Weather Euroconference "The Solar Cyclc and Terrestrial Climate".- ESA SP-463. Netherlands, 2000. - P. 61-68.

7. Avakyan S.V. Space Solar Patrol: Absolute Measurements of Ionizing Solar Radiation // Advances in Space Research. 2006. - V. 37, Issue 2. - P. 297-302.

8. Мирошников M.M. Теоретические основы оптико-электронных приборов. -Л., Машиностроение, 1983.-696 с.

9. Space environment (natural and artificial) Proccss for determining solar irradiances. // International Standard ISO/DIS 21348. Prepared by Tobiska W.K., and Nusinov A.A., ISO TC20/SC14/WG4 (Working Group 4). - 2006. - 16 pages.

10. Веселовский И.С., Панасюк М.И., Авдюшин С.И. и др. Солнечные и гелиосферные явления в октябре-ноябре 2003 г.: причины и следствия. // Космические исследования. 2004. - Т.42, №5. - С.453-508.

11. Webb, D. F. & Allen, J. H. Spacecraft and ground anomalies related to the October-November 2003 solar activity. // Space Weather, 2004. V. 2, Issue 3. -S03008.

12. Lopez R.E., Baker D.N., Allen J. Sun unleashes Halloween storm. // EOS (Transaction of AGU). 2004. V. 85. No. 11. P. 105-108.

13. The National Space Weather Program. // Implementation plan. FCM-P31-1937. Washington, USA, 1997. - 97 pp.

14. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Рассказ о космической погоде. JI.: Гидрометеоиздат, 1993. - 160 с.

15. Авакян С.В., Коваленок В.В., Солоницына Н.Ф. Ночная F-область ионосферы в периоды вспышек на Солнце. Алма-ата, Наука, 1984. - 151 с.

16. Авакян С.В., Вдовин А.И., Пустарнаков В.Ф. Ионизирующие и проникающие излучения в околоземном космическом пространстве. Справочник. СПб., Гидрометеоиздат, 1994. - 502 с.

17. Lean J.L. Solar ultraviolet irradiance variations: a review. // J. Geophys. Res. -1987. V.92, No. D1. - P.839-868.

18. Нусинов A.A., Казачевская T.B. Изменения УФ излучения во время больших солнечных вспышек по наблюдениям на космическом аппарате "КОРОНАС-Ф". // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. - Т.45, №3. - С.398-402.

19. Lean, J.L., Warren 11.P., Mariska J. Т., and Bishop J. A new model of solar EUV irradiance variability. II. Comparisons with empirical models and observations, and implications for space weather. // J. Geophys. Res., 2003. V. 108, No. A2.-P. 1059-1064.

20. Ивапов-Холодпый Г.С., Чертопруд B.E. Солнечная активность. // Итоги науки и техники. Серия: Исследование космического пространства. - Т.ЗЗ. -М., 1990. - С.3-100.

21. U.S. Global Change Research Program of NRC // EOS (Transaction of AGU). 1994. V. 75. No. 39. P. 443-451.

22. Report of the GOES R+ EUV Sensor Workshop. // Proc. NOAA GOES-R EUV Workshop. (Eds. D.R. McMullin). Boulder, USA, 2003. - Rev. 1.1. - 30 pp.

23. Tobiska W.K., Woods Т., Eparvicr F., ct. al. The SOLAR 2000 empirical solar irradiancc model and forecast tool //Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2000. V. 62. No. 11. P. 1233-1250.

24. Зайдель A.M., Шрейдер Е.Я. Вакуумная спектроскопия и ее применение. -М.: Наука, 1976.-432 с.

25. Neupert W.M. Problems and approaches to the calibration of solar EUV instrumentation in space. // Proc. SPIE. 1986. - V. 689. - P. 224-230.

26. Макарова E.A., Харитонов А.В., Казачевская T.B. Поток солнечного излучения.-М.: Наука, 1987.-400 с.

27. Поток энергии Солнца и его изменения. Под ред. О.Р. Уайта. М, Мир, 1980.-560 с.

28. McMullin D., Woods Т., Dammasch I., et. al. Irradiance Working Group Report. // The radiometric calibration of SOHO. (Editors: A. Pauluhn, M. I luber and R. von Steiger). ISSI Scient. Report SR-002, Bern, 2002. - P.317-325.

29. Torr M.R. The scientific objectives of the ATLAS-1 shuttle mission. // Geophys. Res. Lett. ,1993. V.20, No. 6, P. 487-490.

30. Казачевская T.B., Иванов-Холодный Г.С., Гонюх Д.А. Об оценке абсолютной величины потока ионизирующего излучения Солнца по измерениям на ИСЗ в 1978-1979 гг. // Геомагнетизм и аэрономия. 1985. -Т.25, №6. - С.996-997.

31. Woods, Т., Rottman G., Harder J., et al. Overview of the EOS SORCE Mission. //Proc. SPIE, 2000. V. 4135. P. 192-203.

32. Wienhold F., Anders J., Galuska В., et. al. The Solar Package on ISS: SOLACES. // The radiometric calibration of SOHO. (Editors: A. Pauluhn, M. Huber and R. von Steiger). ISSI Scient. Report SR-002, Bern, 2002. - P.355-361.

33. Schmidtke G. Auto-calibrating EUV spectrometers (ACES). // Proc. SPIE. -1992.-V. 1764.-P. 72-82.

34. Bailey, S.M., C.A. Barth, M.J. Erickson, et al. Science Instrumentation for the Student Nitric Oxide Explorer. // Proc. SPIE, 1996. V. 2830. P. 264-273.

35. Woods T.N., Eparvier F.G., Bailey S.M. The Solar EUV Experiment (SEE): Mission Overview and First Results. // J. Geophys. Res., 2005. V. 110, No. AO. -P. 1312-1339.

36. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Воронин Н.А. и др. Дифракционный спектрометр для Космического Патруля ионизирующего излучения Солнца. // Сб. трудов III конференции "Микротехнологии в авиации и космонавтике". Санкт-Петербург, 2004. - №2.6. - 12 листов.

37. Hochedez J.-F., Schmutz W., Nesladek M., et. al. LYRA, a solar UV radiometer on Proba2. // Advances in Space Research. 2006. - V. 37, Issue 2. - P. 303-312.

38. Schmidtke G. TIGER: A Program for Thermospheric-Ionospheric Geospheric Research. // Physics and Chemistry of Earth, Part C: Solar-Terrestrial and Planetary Sciences, 2000. V.25, No. 5-6. - P. 363-369.

39. Авакян С.В. Микроволновое излучение ионосферы как фактор воздействия солнечных вспышек и геомагнитных бурь на биосистемы. // Оптический журнал. 2005. - Т.72, №8. - С.41-48.

40. Tobiska W.K. and Eparvier F.G. EUV97: Improvements to EUV irradiance modeling in the soft X-rays and FUV. // Solar Physics, 177. 1998. - P. 147-159.

41. Woods Т., Eparvier F., Woodraska D., et al. Early results from the TIMED SEE. // Digest reports of SORCE SWG. USA, July 2002. - 21 pp.

42. Hanser F.A., and Steller F.B. Design and calibration of the GOES-8 solar x-ray sensor: the XRS. // Proc. SPIE, 1996. V. 2812. P. 1-9.

43. Viereck R.A. and Manser F. EUVS: An Instrument to be flown on the GOES Spacecraft. // Physics and Chemistry of Earth, Part C: Solar-Terrestrial and Planetary Scienccs, 2000. V.25, No. 5-6. - P. 379-381.

44. Rebcr C.A., Trevathan C.E., McNcal R.J., and Luther M.R. The Upper Atmosphere Research Satellite (UARS) Mission. // J. Geophys. Res., 1993. V. 98, D6, P. 10643-10647.

45. Brueckner G.E., Edlow K.L., Floyd L.E., et. al. The Solar Ultraviolet Spectral Irradiance Monitor (SUSIM) Experiment Onboard the Upper Atmosphere Research Satellite (UARS). //J. Geophys. Res., 1993. V. 98, D6, P. 10695-10711.

46. Копаев И.М. Комплект научной аппаратуры "КОРОНАС-И" // В сб. Трудов III Межд. Совещ. "КОРОНАС-И" (Калуга, 1988 г.): "Комплексное исследование Солнца и солнечно-земных связей". JL: ЛФТИ, 1989. - с. 12-28.

47. Ораевский В.Н., Собельман И.И. Комплексные исследования активности Солнца на спутнике КОРОНАС-Ф. // Письма в Астроном, журнал. 2002. - Т. 28, № 6. - С. 457-467.

48. Казачевская Т.В., Гошох Д.А., Иусинов А.А. и др. Измерение потока ионизирующего ионизирующего излучения Солнца па спутнике «Интербол-1» (Хвостовой зонд). // Космические исследования. 1998. - Т.36, №3. -С.302-304.

49. Ликин О.Б., Писаренко Н.Ф., Фарник Ф. и др. Бортовой фотометр, строящий двумерное изображение солнечной вспышки с использованием мягкого рентгеновского излучения. // Космические исследования. 1998. -Т.36, №3. - С.305-310.

50. Котов Ю.Д., Юров B.H., Никольский С.И. и Залюбовский И.И. Основные научные задачи спутникового проекта "Фотон" по изучению солнечных вспышек. // Известия РАН, сер. физическая. 1997 - Т.61, №6. - С.1162-1166.

51. Eparvier F.G., Woods T.N., Crotser D.A., et al. The EUV Variability Experiment (EVE) aboard the NASA Solar Dynamics Observatory (SDO). // Proc. SPIE, 2004. V. 5660. P. 48-55.

52. Avakyan S.V., Afanas'ev I.M., Voronin N.A., et al. Perspectives of Space Solar Patrol Mission for monitoring of ionizing radiation. // ESA Workshop abstract book of the First European Space Weather Week. The Netherlands, 2004. - P.47-48.

53. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Кувалдин Э.В. и др. Разработка аппаратуры для постоянного космического патруля ионизирующего излучения Солнца. // Оптический журнал. 2001. - Т.68, №6. - С.54-62.

54. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Савушкин А.В. и др. Разработка рентгеновского спектрометра Космического солнечного патруля. // Оптический журнал. 2002. - Т. 69, № 11. - С. 36-40.

55. Авакян С.В., Федосеев С.В., Хахаиов Ю.А. и др. Адаптация автономного комплекса "Космический солнечный патруль" к орбитальному блоку Международной космической станции. // Оптический журнал. 2004. - Т. 71, №1. - С.39-42.

56. Rottman G.R., Woods T.N., and Sparn T.P. Solar-Stellar Irradiance Comparison Experiment. 1. Instrument Design and Operation. // J. Geophys. Res., 1993. V. 98, D6, P. 10667-10677.

57. Нусинов A.A., Казачевская T.B., Катюшина В.В. и др. Измерения крайнего УФ излучения Солнца в различных диапазонах длин волн на ИСЗ КОРОНАС: аппаратура и основные результаты. // Астрономический вестник. М.: Наука, 2005. - Т.39, №6. - С. 527-536.

58. Панков В.М., Прохин B.JL, Котов Ю.Д. и др. Рентгеновский полупроводниковый (CdTe) спектрометр для исследования солнечных вспышек и их предвестников. // Изв. ВУЗов, сер. Радиофизика, 1996, Т.39, № 11-12, с.1500-1505.

59. Thompson W.T. UV detectors aboard SOHO. // Proc. SPIE. 1999. - V. 3764. -P. 196-208.

60. Wilhelm K., Schuhle U., Curdt W., et. al. Solar Vacuum-ultraviolet Radiometry with SUMER. // The radiometric calibration of SOHO. (Editors: A. Pauluhn, M.C.E. Huber and R. von Steiger). ISSI Scient. Report SR-002, Bern, 2002.-P. 145-160.

61. Schuhle U. The SUMER instrument on SOHO: Design, performance predictions, and calibration aspects. // Proc. SPIE, 1994. V. 2283. P. 47-52.

62. Woods, T. N., Bailey S. M., Eparvier F. G., et al. TIMED Solar EUV Experiment. //Proc. SPIE, 1998. V. 3442. P. 180-191.

63. Kopp G. Solar Radiometry from SORCE. // Proc. 9-th Int. Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry "NEWRAD 2005". -Davos, Switzerland, 2005. P.151.

64. Woods, T.N., Rottman, G., and Vest, R., XUV Photometer System (XPS): Overview and Calibrations. // Solar Physics, 2005. V. 230, No. 1. - P. 345-374.

65. McClintock, William E., Gary J. Rottman, and Woods, T.N. Solar Stellar Irradiance Comparison Experiment II (SOLSTICE II): Instrument Concept and Design. // Solar Physics, 2005. V. 230, No. 1. - P. 225-258.

66. Матвеев В.В., Хазанов Б.И. Приборы для измерения ионизирующих излучений. М.: Атомиздат, 1972. - 696 с.

67. Кочемасов А.В. Обзор современных космических экспериментов по измерению солнечного жесткого ультрафиолетового излучения. // Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2005. Москва, 2005 - Т.7 - С.30.

68. Краснопольский В.А. Физика свечения атмосфер планет и комет. М.: Наука, 1987.-304 с.

69. Рустамбекова С.С. Рентгеновские спектральные приборы на базе кристаллического диспергирующего элемента для космических исследований. // Аналит. обзор ЦНИИ ИТЭИ, №1718. М., 1978. - 79 с.

70. Мищенко Е.Д., Абдуллаев A.M., Казачевская Т.В. и Кватер Г.С. Метод столкновительной фотоионизационной спектроскопии и прибор для его реализации. // Оптика и спектроскопия. 1978. - Т.44. - Вып.6. -С. 1076-1085.

71. Гальперин Ю.И., Горн JI.C., Хазанов Б.И. Измерение радиации в космосе. М.: Атомиздат, 1972. - 344 с.

72. Казачевская Т.В. Измерение энергии мягких электронов в верхней атмосфере 21 декабря 1966 г. // Космические исследования. 1968. - Т.6, Вып.5. - С.795-797.

73. Тютиков A.M. Электронные умножители открытого типа. // Успехи физических наук. 1970.- Т. 100, вып.З, С.467-503.

74. Афанасьев И.М., Зоткин И.А. Сравнение характеристик "солнечно-слепых" приёмников ионизирующего излучения. // Оптический журнал. -2005.-Т. 72,№ 8. С.68-70.

75. Ефремов А.И., Подмошенский А.Л., Иванов М.А. и др. Фильтровая аппаратура для исследования коротковолновой радиации Солнца. // Искусственные спутники Земли. 1961. Вып. 10. - С. 48-54.

76. Горн Л.С., Хазанов Б.И. Позиционно-чувствительные детекторы. М.: Энергоиздат, 1982.-65 с.

77. Hochedez J.-F., Schuhle U., Lemaire P. New UV Detector Concept // The radiometric calibration of SOHO. (Editors: A. Pauluhn, M.C.E. Huber and R. von Steiger). ISSI Scient. Report SR-002, Bern, 2002. - P. 371-378.

78. Hochedez J.-F., Lemaire P., Pace E., et. al. Wide bandgap EUV and VUV imagers for the Solar Orbiter. // Proc. 1st Solar Orbiter Workshop "Solar encounter". ESA SP-493. - Netherlands, 2001. - P. 245-250.

79. Hochedez J.-F., Schuhle U., Pau J.L., et. al. New UV detector for solar observations. // Proc. SPIE. 2002. - V. 4853. - P. 419-426.

80. Горн JI.С., Хазанов Б.И. Спектрометрия ионизирующих излучений на космических аппаратах. М.: Атомиздат, 1979. - 248 с.

81. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Леонов Н.Б., и др. Лабораторные исследования аппаратуры для космического контроля ионизирующей радиации Солнца. // Оптический журнал. 2001. - Т.68, №2. - С.5-14.

82. Тимоти Дж.Г., Байби Р.Л. Двумерный детектор фотонов на базе микроканальных пластин. // Приборы для научных исследований. 1975. -Т.46, №12. - С.3-12.

83. Lawrence G.M., and McClintock W.E. Compact ultraviolet imaging microchannel plate detectors using CODed Anode CONverter (CODACON) readout systems. // Proc. SPIE. 1996. - V. 2831. - P. 104-111.

84. Мартип Л., Шютте H.M., Грингауз К.И., Штарк Б. Измерения интенсивности солнечного Еа-излучения неоптическими методами на ракете "Вертикаль". // Космические исследования. 1972. - Т. 10, вып.2. - С.255-260.

85. Vest R.E., Canfield L.R., Furst M.L. et al. NIST programs for calibrations in the far ultraviolet spectral region // Proc. SPIE. 1999. V. 3818. P. 15-26.

86. Дмитриев А.Б., Катюшина B.B., Сорокин Л.С. Ионизационная камера и счетчик для регистрации излучения в линии HLa. // Приборы и техника эксперимента. 1964.-№4.-С. 81-84.

87. Кокина II.Г., Михайлов О.М., Семенов В.Б. Стабильные фотоэлектрические приемники регистрации УФ излучения. // ВУФ-82. Тез. докл. VI Всесоюз. конф. по физике ВУФ излучения и взаимодействия излучения с веществом. М.: Изд-во МГУ, 1982. - С.247-248.

88. Кокина Н.Г, Огурцов В.И., Дунаевская Н.В., и др. Характеристики новых солнечно-слепых ФЭУ. // Сб. статей «Импульсная фотометрия». Вып. 5. JL: Машиностроение, 1978. -С. 218-221.

89. Митрофанов А.В. Тонкопленочные фильтры рентгеновского и ультрафиолетового излучений с высоким уровнем блокировки светового фона. // ПТЭ. 1997. №5. С. 137-141.

90. Powell F.R., Vedder P.W., Lindblom J.F., and Powell S.F. Thin film filter performance for Extreme Ultraviolet and X-ray applications. // Opt. Eng. 1990. V. 26. No. 9. P. 614-624.

91. Horan D.M., Kreplin R.W. Simultaneous measurements of EUV and soft X-ray solar flare emission // Solar Phys. 1981. V. 74, № 1. P. 265-272.

92. Avakyan S.V. and Yefremov A.I. Strategy for the patrol of the solar soft X-ray and extreme ultraviolet flux. //Proc. SPIE, 1995. V. 2515. P. 301-309.

93. Avakyan S.V. Radiometric measurements for the purposes of the permanent space patrol of the solar EUV and soft X-ray radiation. // Proc. SPIE, 1996. V. 2805. P. 242-252.

94. Афанасьев И.М. Оценка возможности использования датчиков давления в моноблоке научной аппаратуры «Солнечный патруль». // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции "XXXI Гагарииские чтения". Москва, 2005. - Т.8. - С.204-205.

95. Avakyan S.V., Kuvaldin E.V. The results of work for creating of Solar Patrol Mission optical electronics apparatus // Physics and Chemistry of Earth, Part C: Solar-Terrestrial and Planetary Sciences, 2000. V. 25, No. 5-6. - P. 441-446.

96. Ефремов А.И., Бутов В.В., Иванов А.П. и др. Бортовой УФ спектрометр "Бриз". // Оптический журнал. 1999. - Т. 66, № 4. - С.66-70.

97. Avakyan S.V., Ivanova M.L., Savushkin A.V. Modernization of the EUV spectrometer for the space patrol of solar ionizing radiation. Proc. SPIE, Sensors, Systems, and Next-Generation Satellites II, 1998, v. 3498, pp. 465-470.

98. Avakyan S.V., Afanas'ev I.M., Savushkin A.V., et. al. Development of thecreating of an equipment for permanent Space Patrol of solar ionizing radiation th

99. X/EUV-spectrometer. // Proc. 5 Int. conference "Problems of Geocosmos". -St.Petersburg, Petrodvorets. 2004. - P. 196-199.

100. Avakyan S.V., Andreev E.P., Afanas'ev I.M., et.al. Laboratory calibration of the EUV-spectrometer for space solar patrol mission. // Proc. SPIE. 2001. - V. 4169.-P. 317-324.

101. Avakyan S.V., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., et al. A Space Solar patrol apparatus for photometric measurements at a photon-energy range from 8 eV to 8 keV. // Surface Review and Letters. 2002. - V. 9, No. 1. - P. 491-496.

102. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Воронин Н.А. и др. Тестирование рентгеиовско-ультрафиолетового спектрометра Космического солнечного патруля. // Оптический журнал. 2005. - Т. 72, № 8. - С.54-59.

103. Avakyan S.V., Afanas'ev I.M., Voronin N.A., et. al. Laboratory calibration of the X-ray-spectrometer for Space Solar Patrol Mission. // Proc. SPIE. 2004. - V. 5234. - P.648-658.

104. Avakyan S.V., Leonov N.B., Savinov E.P. et al. The laboratory testing of the space patrol apparatus for the solar ionizing radiation. // Proc. SPIE. 1999. - V. 3870.-P. 451-461.

105. Avakyan S., Van Esbeek M., Milintchouk A., et al. Ground test of X-Ray monitor device for flights on boards of satellites // Proc. 8lh Int. Symposium on "Materials in Space Environment". France, Arcachon. - 2000. - P. 17-23.

106. I. Afanas'ev, S. Avakyan, A. Nikolenko, V. Pindyurin and N. Voronin. Procedures of absolute calibration for the SSP instrumentation at the SR source. // Metrologia.-V.43, Issue 2. April, 2006. - S105-S108.

107. Авакян C.B., Афанасьев И.М., Пиндюрин В.Ф. и др. Результаты подготовки к калибровочным испытаниям аппаратуры «Космический солнечный патруль» на синхротронном источнике. // Изв. ВУЗов, сер. Приборостроение, 2006. Т. 49, № 8. - С. 18-21.

108. Афанасьев И.М., Воронин H.A., Суханов B.JI. Устройство канала контроля правильности ориентации на Солнце аппаратуры "Солнечный патруль". // Оптический журнал. 2005. - Т. 72, № 8. - С.60-64.

109. Andreev Е.Р., Leonov N.B., Serova А.Е. Laboratory tests of the Space Patrol EUV Radiometer. // Physics and Chemistry of Earth, Part C: Solar-Terrestrial and Planetary Sciences, 2000. V.25, No. 5-6. - P. 453-455.

110. Schmidtke G. "Modelling of the solar EUV irradiance for aeronomic applications. // In: "Handbuch der Physik". Vol. XLIX/7, Geophysics III, Ed. Flugge S., Springer-Verlag, 1984.-P. 1-55.

111. Димов Н.А. "Сравнение методов счета фотонов и усиления постоянного тока для слабых световых потоков". // Известия Крымской астрофизической обсерватории. 1963. Т.ЗО. С.308-31 1.

112. Афанасьев И.М. Анализ работы электронного тракта аппаратуры Космического солнечного патруля. // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции "XXVII Гагаринские чтения". Москва,2001. Т.6. - С.32-33.

113. Исходные технические требования к аппаратуре и оборудованию. ИТТ КЦН PC МКС (П 34240-515). М.: РКК «Энергия», 1999. - 112 с.

114. Афанасьев И.М., Богданов В.Г. Новая плата измерителя в спектрофотометрической аппаратуре Космического солнечного патруля // Сборник трудов "Прикладная Оптика 2002". СПб, 2002. т. 1, С. 150-155.

115. Kuvaldin E.V. Electronics for the solar patrol mission apparatus. // Proc. 2nd TIGER-Symposium on the Program of Thermospheric/Ionospheric Geospheric Research. St. Petersburg: SOI, 1999. - P. 33.

116. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. М.: Логос, 1999.-480 с.

117. Ветохин С.С., Гулаков И.Р., Перцев А.Н., Резников И.В. Одноэлектронные фотоприемпики. М.: Эпергоатомиздат, 1986. - 160 с.

118. Загрубский А.А., Цыганенко Н.М., Чернова А.П. Основы оптических измерений. // В книге: Физический практикум, оптика. Часть 1. СПб, Издательство СПбГУ, 2006. - 227 с.

119. Перцев A.M., Писаревский А.II. Одноэлектронные характеристики ФЭУ и их применение. М.: Атомиздат, 1971. - 150 с.

120. Анисимова И.И., Глуховской Б.М. Фотоэлектронные умножители. М.: Сов. Радио, 1974.-448 с.

121. Афанасьев И.М. Основные характеристики приемного тракта аппаратуры Космического Солнечного патруля. // Сб. трудов III Международной конференции-выставки "Малые спутники". г. Королев,2002.-С. 354-367.

122. Айнбунд М.Р., Поленов Б.В. Вторично-электронные умножители открытого типа и их применение. М.: Энергоиздат, 1981. - 138 с.

123. Соболева I I.А., Меламед А.Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа, 1974. - 376 с.

124. Артемьев В.В., Рожпова И.П. Счет фотонов в слабых световых потоках. // Известия Крымской астрофизической обсерватории, 1963.-Т.30, стр.297307.

125. Добрецов Л.П., Гомоюнова М.И. Эмиссионная электроника. М.: Паука, 1966.-564 с.

126. Берковский А.Г., Гаванин В.А., Зайдель И.Н. Вакуумные фотоэлектронные приборы. М., Энергия, 1976. - 344 с.

127. Аш Ж. и др. Датчики измерительных систем. М.: Мир, 1992. - Т.1. -480 с.

128. Ломбард Ф., Мартин Ф. Статистика электронного умножителя. // Приборы для научных исследований. 1976, № 2. - С. 98-99.

129. Pollen Н., Bratton J., Feingold R. Low noise proximity focused image intensitiers. // Adv. in Electronics and Electron Phys. A. 1976. - V. 40. P. 22-31.

130. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Богданов В.Г., Борткевич B.C., Быстров А.С., Воронин Н.А. Новые подходы в формировании регистрирующего тракта в приборах Космического Солнечного патруля. // Научное приборостроение. 2003. - Т. 13, №2. С.34-39.

131. Афанасьев И.М. Пути проведения модернизации электронного тракта аппаратуры Космического Солнечного Патруля. // Сборник трудов международной конференции «Прикладная оптика 2000». Санкт-Петербург, 2000. - Т.2. - С. 67-69.

132. Аваев 11.А., Шишкин Г.Г. Электронные приборы. М., Издательство МАИ, 1996.-690 с.

133. Афанасьев И.М. Анализ методов передачи данных от аппаратуры Солнечного патруля на Землю. // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции «XXX Гагарипские чтения». Москва, 2004. - Т.7. - С. 128-129.

134. Березип O.K., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. М.: Горячая линия - Телеком, 2000.-398 с.

135. Яковлев С.А., Невяжская И.А. Ксеноповые и криптоновые резонансные лампы. // Тезисы докладов 5 Всесоюзной конференции по фотометрии и сс метрологическому обеспечению. М., 1984. - 209 с.

136. Шишацкая Л.П., Яковлев С.А., Волкова Г.А. Газоразрядные лампы для вакуумной УФ области спектра. // Оптический журнал. 1995. Т. 62. № 7. С. 72-74.

137. Анисимова И.Д., Викулин И.М., Заитов Ф.А., Курмашев Ш.Д. Полупроводниковые фотоприемники: УФ, видимый и ближний ИК диапазоны спектра. (Под ред. Стафеева В.И.)-М.: Наука, 1984. -216 с.

Похожие работы

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы
05.11.00