Разработка методики сбора и предварительной обработки информации в экспериментах по изучению потоков заряженных частиц на борту ИСЗ

• Автор: Наумов, Петр Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Введение. Общая характеристика диссертационной работы

1. Актуальность темы

2. Цель работы

3. Научная новизна

4. Результаты, выносимые на защиту

5. Практическая ценность работы

6. Апробация работы

7. Структура диссертации

* Глава 1. Исследование потоков высокоэнергичных

заряженных частиц в окрестности Земли

1.1 Эксперименты по изучению зарядового соотношения в электрон-позитронных потоках в окрестности Земли
1.2 Эксперименты по изучению всплесков ВЗЧ в ОКП
1.3 Эксперимент «МАРИЯ» по изучению зарядового соотношения электронов и позитронов в окрестности Земли
1.3.1 Физическая схема магнитного спектрометра
1.3.2 Основные системы регистрирующей электроники
1.3.3 Основные результаты эксперимента «МАРИЯ»
1.4 Вопросы применения микропроцессоров в бортовой научной

аппаратуре для космофизических исследований в ОКП
Заключение к Главе
Глава 2. Магнитный телескоп - спектрометр «Мария-2» для
изучения состава радиационного пояса Земли
2.1 Возможности и задачи эксперимента «МАРИЯ-2»
2.2 Автоматический спектрометр «Мария-2»
2.2.1 Функциональная схема спектрометра
[ 2.2.2 Система сбора и обработки информации

2.2.3 Время-цифровой преобразователь
> 2.2.4 Алгоритм работы ССОИ
2.2.5 Вопросы наземной отработки ССОИ
2.3 Основные результаты эксперимента «МАРИЯ-2»
2.3.1 Высокоэнергичные электроны и позитроны в РПЗ
2.3.2 Протоны с энергией 30-100 МэВ в РПЗ
2.3.3 Пространственное распределение электронов и позитронов под РПЗ
2.3.4 Высокоэнергичные частицы РПЗ и сейсмичность Земли
2.3.5 Антипротоны в ОКП
I Заключение кГлаве2
Глава 3. Проблема автоматизации бортовых научных
приборов и два подхода к ее решению
3.1 Требования, предъявляемые к электронным компонентам для бортового научного оборудования
3.2 Разработка ССОИ на основе микропроцессора для спектрометра «Ирина»
3.2.1 Состав спектрометра и его основные характеристики
3.2.2 Аппаратное и программное обеспечение ССОИ для малогабаритного спектрометра «Ирина»
3.2.3 Результаты калибровки спектрометра
3.3 Применение стандартного процессорного модуля для ССОИ
в эксперименте «СП-1»
3.3.1 Постановка задачи для эксперимента «СП-1»
3.3.2 Описание физической схемы спектрометра
3.3.3. Описание функциональной схемы прибора
3.3.4 Описание системы сбора и обработки данных
3.4 Вопросы программно-алгоритмического обеспечения
Заключение к Главе

Глава 4. Разработка автоматической малогабаритной специализированной аппаратуры для исследования предвестников землетрясений на борту ИСЗ
4.1 Условия для проведения эксперимента «АРИНА»
4.2 Описание детекторной системы прибора «Арина»
4.3 Быстродействующая триггерная электроника прибора
4.4 Описание функциональной схемы прибора
4.5 Разработка и создание БСОИ для прибора «Арина»
4.5.1 Разработка общей структуры БСОИ
4.5.2 Разработка отладочного варианта БСОИ
4.5.3 Разработка штатного варианта БСОИ
4.6 Вопросы отладки программно-алгоритмического обеспечения
4.7 Вопросы наземной отработки прибора
Заключение к Главе
Глава 5. Применение микропроцессорных систем в
интерфейсах к бортовой аппаратуре
5.1 Программно-аппаратный способ реализации внешнего интерфейса при участии основного процессора прибора
5.2 Реализация внешнего интерфейса на основе программируемого стандартного модуля
5.3 Реализация внешнего интерфейса на основе на основе специализированного программируемого контроллера с применением ПЛИС
5.3.1 Описание процессорного модуля
5.3.2 Описание модуля ввода-вывода на основе ПЛИС
Заключение к Главе
Заключение
Список литературы

Гпава 2. Магнитный телескоп-спектрометр «Маоия-2» для изучения состава радиационного пояса Земли
Полученный результат, несмотря на некоторую его ненадежность, в целом, соответствует относительной доле антипротонов <10'2, что, согласно некоторым теоретическим данным, не является неожиданным результатом [45]. Тем не менее, этот впервые полученный экспериментальный результат важен именно с методической точки зрения, так как позволяет оценить реальные возможности специализированной аппаратуры и условия проведения подобного рода экспериментов на борту орбитальной станции в будущем (например, международный эксперимент «ПАМЕЛА» по исследованию антивещества).
На рис. 2.13 приведена сводка результатов по наиболее ссылочным на сегодняшний день баллонным экспериментам по определению соотношения протон-антипротонного компонента в верхних слоях атмосферы [49-50], из которого видна некоторая, на взгляд автора, тенденция, подтверждающая наличие антипротонов в радиационных поясах.
• Square: BESS(20G2)[I1J, Triangle: CAPRICE{2001)[IJ, Diamond: Other experiment from [I], Circle: Stephens,S.A.(1935)j2], Cross; Wc(2002)(3j, Filled square; Tibetd{]995}(l2j g - Цатояработа
Рис. 2.13. Сводка результатов по определению доли антипротонов в верхней атмосфере