Описание проекта

Всегда

С Богом !

Всегда

Освоение космоса требует защиты экипажа космических аппаратов и его оборудования от космических лучей, более 90 % которых составляют высокоэнергетические заряженные частицы (ВЗЧ). Современные методы устранения влияния ВЗЧ применяют сложные многослойные покрытия и системы возбуждения искусственного магнитного поля. Однако данные способы защиты от ВЗЧ слишком громоздки. В работе предлагается и обсуждается конструкция наноячейки для изменения траектории движения ВЗЧ. Представляется целесообразным провести численное моделирование данной структуры и оценить степень ее влияния на высокоэнергетические заряженные частицы.

Наноячейка содержит  электропроводящие пластины, электропроводящий виток и диэлектрическое связующее.

ВЗЧ (протон, альфа-частица, электрон) попадает в ячейку между пластинами. При этом, по теореме Шокли-Рамо между соединенными электропроводящим витком пластинами наводится электрический ток. Величина этого тока определяется скоростью движения ВЗЧ и ее зарядом. Ток, наведенный в электропроводящем витке возбуждает магнитное поле. Это магнитное поле взаимодействует с ВЗЧ, изменяя траекторию ее движения: под действием силы Лоренца [3] прямолинейное движение заряженной частицы превращается в криволинейное – заряженная частица отклоняется в сторону. При этом расположенные за материалом из наноячеек объекты не испытывают действия ВЗЧ, так как ВЗЧ отклоняются.

В ходе численного моделирования наноячейки были выбраны следующие параметры для ВЗЧ – протона, энергия которого изменялась от 5 МэВ до 5 ГэВ: электропроводящие пластины представляли собой квадраты со стороной 28 нм, электропроводящий виток имел радиус 14 нм. Электропроводность структур соответствует электропроводности меди. 

Описываемые наноячейки могут быть изготовлены методом литографии. При этом масса таких структур намного меньше существующих материалов, применяемых для устранения влияния ВЗЧ.

Презентации

материал для предохранения объектов от высокоэнергетических заряженных частиц

Пульс