Имитация солнечного излучения в термовакуумных установках
Курсовой проект - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие курсовые по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
ы запрещенной зоны длину волны излучения в относительно широком интервале.
Ведутся работы по созданию имитаторов на полупроводниковых лазерах. Предложен имитатор Солнца на полупроводниковых лазерах с равномерным распределением освещенности по сечению рабочего пучка света без пульсаций. Планируется использовать полупроводниковые лазерные диоды, длина волны которых 0,4 мкм (GaN), 0,63-1,55 мкм (AlGaAs), 3-20 мкм (соли свинца). Основное преимущество таких имитаторов равномерность освещения, и, как следствие, нагрева отрабатываемой поверхности изделия. Безусловными и значительными достоинствами лазеров являются:
эффективная фокусировка, высокая направленность, малая расходимость лазерного излучения;
концентрация световой энергии в небольших объемах, громадная плотность энергии, малая зона энергетического (теплового) воздействия;
большая дальность действия, высокая точность и разрешающая способность лазерного луча;
формирование кратковременных импульсов света, значительная мощность лазерного излучения;
монохроматичность, высокая стабильность частоты лазерных колебаний;
малая длина волны, высокая частота лазерных колебаний, большая пропускная способность каналов оптической (лазерной) связи;
широкий спектральный диапазон (от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной области), обеспеченный промышленными (серийными) источниками лазерного излучения;
эффективная гальваническая развязка (бесконтактное взаимодействие) источника лазерного излучения и объектов оптического воздействия;
повышенная помехоустойчивость и помехозащищенность (скрытность) лазерной связи;
возможность пространственной модуляции лазерного излучения, расширяющей функциональные возможности лазеров.
Требования к веществам (материалам), которые используются в лазерах в качестве активной среды.
Такие вещества (лазерные материалы) должны:
иметь набор четко выраженных энергетических уровней, позволяющих эффективно воспринимать энергию внешней накачки и с минимальными потерями преобразовывать ее в электромагнитное (оптическое, лазерное) излучение;
обладать высокой оптической однородностью, позволяющей существенно уменьшить частичное поглощение (потери) света в лазерной (активной) среде;
быть стойкими к перепадам температуры, влажности, различным физико-химическим воздействиям;
иметь высокую теплопроводность и малый коэффициент термического расширения;
сохранять состав и свойства в процессе функционирования лазера.
Исследования и разработки осуществляются институтами Академии наук: ФТИ, Физическим институтом им. П.Н. Лебедева, Институтом физики полупроводников Сибирского отделения РАН; предприятиями и фирмами: ФГУП НПП Исток, ФГУП НПП Пульсар, ОАО Ситроникс; Минским научно-исследовательским институтом радиоматериалов; техническими университетами: СПбГПУ, СПбГЭТУ, Московским государственный институтом электронной техники.
Заключение
Итак, заканчивая рассмотрение вопроса об имитации одного из основных факторов космического пространства - солнечного излучения и его воспроизводства в искусственных условиях на Земле, отметим, что развитие ракетно-космической техники пока еще находится ближе к своему началу, чем к концу. Впереди еще много новых и сложных задач, решение которых неминуемо приведет к появлению оригинальных технических решений, в том числе и в области тепловой защиты. В настоящее время ведутся разработки более эффективных источников излучения, которые в будущем обеспечат более точные, более близкие к реальным показатели при испытании КА в термобарокамерах с использованием имитаторов Солнца.
Список литературы
1.Чеботарев В. Е. Проектирование космических аппаратов систем информационного обеспечения : в 2 кн. Кн. 2. Внутреннее проектирование космического аппарата В. Е. Чеботарев; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2005. - 168 с.
2.Петров В. П. Контроль качества и испытание оптических приборов. - Л.: Машиностроение, 1985. - 222 с.
.Дубиновский А. М., Панков Э. Д. Стендовые испытания и регулировка оптико-электронных приборов. - Л.: Машиностроение, 1986. - 152 с.
.Войценя В. С., Гужова С. К., Титов В. И. Воздействие низкотемпературной плазмы и электромагнитного излучения на материалы. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 224 с.
.Протопопов В.В., Устинов Н. Д. Инфракрасные лазерные локационные системы. - М.: Воениздат, 1987. - 175 .
.Сафронов Ю. П., Андриянов Ю. Г. Инфрокрасная техника и космос. - М.: Сов.радио, 1978. 248 с.
.Ивандиков Я. М. Оптико-электронные приборы для ориентации и навигации космических аппаратов. - М.: Машиностроение, 1971. - 200 с.
.Колтун М. М. Солнечные элементы. - М.: Наука, 1987. - 192 с.
.Макарова Е. А., Харитонов А. В. Распределение энергии в спектре Солнца и солнечная постоянная. - М. Наука, 1972. - 288 с.
.Глудкин О. П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС. - М.: Высш. шк., 1991. - 336 с.
.Гуревич М. М. ВВедеине в фотометрию. - М.: Энергия, 1968. - 244 с.
.Околоземное космическое пространство: Справочные данные/Под ред. Ф. С. Джонсона. - М.: Мир, 1966. - 191 с.
.Инженерный справочник по космической технике/Под ред. А. В. Солодова. - М.: Воениздат. 1977. - 430 с.
.Сидоров С. Н., Смолкин М. Н., Никитичева А. М. Интегральные и спектральные характеристики галогенных ламп накаливания. ОМП, 1976, №2, стр. 79 - 80.
.Тельный А. А. Имитация солнечного излучения в лабораторных условиях. ОМП, 1976, №5, стр. 43-46.
.Вугман С. М., Волков В. И. Галогенные лампы накаливания. - М.: Энергия, 1980. - 136 с.