Аппаратура - NUCLEON

Перейти к контенту

Главное меню:

Эксперимент НУКЛОН
Аппаратура

          Состав комплекса научной аппаратуры НУКЛОН приведен в таблице 1.
Таблица 1.     
Система, Устройство, БлокКол-воРазработчик, изготовительПримечание
Бортовое запоминающее устройство (БЗУ)
1ЗАО НПП «САИТ»
Включает 2 блока дублирующих друг-друга.
Гермоконтейнер НА НУКЛОН (с элементами СОТР)
1
ФГУП КБ «Арсенал»

Блок служебной электроники (БСЭ)
1НИИЯФ МГУ

Углеродная мишень оборудованная
1НИИЯФ МГУ

Блок питания
4ОКБ «Автоматика»

Система измерения заряда (СИЗ)
1НИИЯФ МГУ

Плоскость СИЗ оборудованная
2НИИЯФ МГУ

Ледер СИЗ
32ОКБ «Автоматика»

Система измерения энергии (СИЭ)
1НИИЯФ МГУ

Плоскость СИЭ оборудованная
6НИИЯФ МГУ

Ледер СИЭ
54ОКБ «Автоматика»

Микроионизационный калориметр (МИК)
1НИИЯФ МГУ

Ледер МИК
24ОКБ «Автоматика»

Блок питания МИК
1ОКБ «Автоматика»

Система сцинтилляционного быстрого триггера (ССБТ)
3ОИЯИ

     Перечисленные в Таблице 1 части и системы КНА НУКЛОН решают следующие задачи:
  1. Гермоконтейнер (ГК) обеспечивает рабочие режимы КНА по температуре и давлению.
  2. Бортовое запоминающее устройство (БЗУ) накапливает целевую научную информацию из регистрирующих систем КНА (СИЗ, СИЭ, МИК) и передает её в ВРЛ КА для передачи на Землю.
  3. Блок служебной электроники (БСЭ) обеспечивает управление регистрирующими системами КНА. В БСЭ происходит прием сигнала запуска чтения данных от ССБТ и его передача в регистрирующие системы, формируются команды включения/вы-ключения регистрирующих систем, их калибровки, чтения данных и установления рабочих параметров (напряжений питания ФЭУ ССБТ, порогов срабатывания каналов ССБТ и др.). Считанные данные об одном событии, а также внутреннюю телеметрическую информацию о работе КНА, БСЭ передает в БЗУ. Блоки БСЭ вырабатывают стабилизированные напряжения питания для всех регистрирующих систем (из первичного напряжения питания от КА). Кроме того, БСЭ обеспечивает приём и выполнение релейных команд от КА (команды общего включения/отключения).
  4. Система измерения заряда (СИЗ) определяет заряд первичной частицы КЛ, попавшей в КНА.
  5. Система измерения энергии (СИЭ) определяет энергию первичной частицы КЛ.
  6. Микроионизационный калориметр (МИК) также предназначен для определения энергии первичных частиц КЛ. МИК обеспечивает выделение электромагнитной компоненты (электронов, позитронов и гамма квантов) из общего потока регистрируемых частиц. Для электромагнитной компоненты КЛ МИК обеспечивает повышение точности измерения энергии, по сравнению с использованием только возможностей СИЭ.
  7. Система сцинтилляционного быстрого триггера (ССБТ) обеспечивает выработку сигнала запуска чтения информации при попадании в КНА частиц КЛ с “интересной” энергией (более 100 ГэВ).



Основные характеристики систем и частей КНА НУКЛОН представлены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование части КНА или системы
Основные параметры
БЗУ
  • Емкость оперативной памяти не менее 256 Мбайт;
  • Ёмкость памяти хранения целевой информации не менее 32 Гбайт;
  • Скорость приёма целевой информации от БСЭ не менее 1.5Мбит/с;
  • Скорость передачи целевой информации в ВРЛ не менее 240 Мбит/с.
СИЗ
  • Чувствительные элементы – кремниевые падовые детекторы толщиной 450 мкм.
  • Размер активной области 48х48 см(для каждой из 4х плоскостей СИЗ).
  • Координатное разрешение 1.5см (по координатам и Y) в каждой плоскости.
  • Отношение сигнал/шум в канале не менее 4 (для сигнала mip - однозарядной релятивистской частицы). Динамический диапазон не менее 1000mip.
СИЭ
  • Чувствительные элементы – кремниевые стриповые детекторы толщиной 450 мкм.
  • Размер активной области 48х48 см(для каждой из 6ти плоскостей СИЭ).
  • Координатное разрешение 0.5мм (по одной из координат или Y) в каждой плоскости.
  • Отношение сигнал/шум в канале не менее 3 (для сигнала mip - однозарядной релятивистской частицы).
  • Динамический диапазон не менее 3000mip. 
  • Толщина вольфрамового конвертера в каждой плоскости 0.5рад.длины. 
МИК
  • Чувствительные элементы – кремниевые стриповые детекторы толщиной 300 мкм.
  • Размер активной области 24х24 см(для каждой из 6ти плоскостей МИК).
  • Координатное разрешение 1мм (по одной из координат или Y) в каждой плоскости.
  • Отношение сигнал/шум в канале не менее 2 (для сигнала mip - однозарядной релятивистской частицы).
  • Динамический диапазон не менее 30000mip.
  • Толщина вольфрамового поглотителя в каждой плоскости 2 рад.дл.
ССБТ
  • Чувствительные элементы – сцинтилляционные полосы с файберным светосбором.
  • Размер активной области 50х50 см(для каждой из 6ти полуплоскостей ССБТ).
  • Координатное разрешение 3см (по одной из координат или Y) в каждой полуплоскости.
  • Время выработки сигнала запуска чтения данных не более 200нс.
Особенности конструкции КНА НУКЛОН
  • Конструктивно КНА НУКЛОН состоит из блока БЗУ, размещенного в ОЦА КА, и оборудованного гермоконтейнера НА, размещенного снаружи КА, на специальном кронштейне.
  • Бортовая регистрирующая аппаратура (БРА), размещенная в ГК включает СИЗ, СИЭ, МИК и ССБТ и состоит из 113 шт. регистрирующих блоков (“ледеров”). При регистрации параметров частицы КЛ, попадающей в регистрирующую область БРА, параметры данной частицы (т.е. целевая информация по данному событию) определяются по результатам срабатывания нескольких (8-17) ледеров систем БРА. Таким образом, набор целевой информации о частицах КЛ возможен при не 
  • ГК выполнен из алюминиевого сплава  и представляет собой цилиндр диаметром 1000 мм и высотой 700 мм с фланцами в местах прикрепления верхней и нижней крышек. Внутри ГК находится блок служебной электроники (БСЭ) и бортовая регистрирующая аппаратура (БРА). БРА включает углеродную мишень (УМ), блоки питания регистрирующих систем, систему ССБТ и несколько регистрирующих систем (СИЗ, СИЭ, МИК), каждая из которых состоит из т.н. “ледеров”, на которых расположены кремниевые датчики частиц и регистрирующая электроника, кроме того, в состав ряда систем БРА входят листы вольфрама (в плоскостях СИЭ и МИК). Блоки систем БРА располагаются на 20-ти квадратных плоскостях, собранных в «этажерку».


  • Система измерения заряда (СИЗ) БРА состоит из 4-х верхних плоскостей «этажерки», содержащих “ледеры” с кремниевыми падовыми детекторами и считывающей электроникой.
  • Система измерения энергии (СИЭ) БРА содержит 6 плоскостей “ледеров” с кремниевыми стриповыми детекторами и считывающей электроникой. Внутри каждой плоскости размещен вольфрамовый лист поглотителя, размером превышаюшим активную область детекторов.
  • Микроионизационный калориметр (МИК) БРА – 6 плоскостей “ледеров” с кремниевыми стриповыми детекторами и считывающей электроникой, установленных на вольфрамовые плиты поглотителя.
  • Система сцинтилляционного быстрого триггера (ССБТ) БРА включает три плоскости (модуля), расположенных непосредственно перед, в середине и непосредственно за плоскостями СИЭ. На торцах плоскостей ССБТ размещены платы электроники ФЭУ ССБТ (“П1” и “П16” на рис. 1).
  • Блоки питания (БП) электроники БРА КНА НУКЛОН размещены на боковых сторонах углеродной мишени (УМ), которая представляет собой коробку с графитом.

Особенности размещения и работы КНА НУКЛОН в составе космического аппарата Ресурс – П» №2
  • Параметры орбиты космического аппарата:
     - околокруговая солнечно – синхронная;
     - средняя высота - 475±5 км;
     - наклонение - 97,276
     Срок активного существования (САС) - 5 лет.
  • Гермоконтейнер КНА НУКЛОН размещается специальном выносном кронштейне на КА «Ресурс – П» №2 (рис. 2).



Рис.2. Общий вид КА «Ресурс-П» с КНА «НУКЛОН». 
 
 
Назад к содержимому | Назад к главному меню