Спектрометр электронов «ТОТЭМ-Э» для проекта «Странник»

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Описывается принцип функционирования спектрометра электронов «ТОТЭМ-Э», разрабатываемого для комплекса научной аппаратуры «Странник» (КНА-С) проекта «Резонанс-МКА», приводятся аналитические характеристики конструкторско-доводочного образца прибора, полностью соответствующего штатному образцу в части применяемых электронных компонентов и электронно-оптической схемы, описывается процедура функциональных испытаний прибора, приводится описание структуры и принципов функционирования аппаратно-программного комплекса, созданного для испытаний приборов подобного типа. Конструкция прибора «ТОТЭМ-Э» предлагает новый подход к измерениям потока частиц, позволяющий увеличить достоверность и скорость измерений. Особенностью предложенной схемы представляется возможность одномоментного измерения потоков электронов в плоском сечении в пространстве скоростей в диапазоне энергий от Е0 до 6.5Е0, где Е0 – минимальная регистрируемая прибором энергия частиц. Это достигается использованием двух конических электростатических зеркал, которые отбирают электроны из плоского 360-градусного сечения потока для последующего анализа по энергии и применением координатно-чувствительного детектора для одномоментной регистрации частиц.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Д. А. Моисеенко

Институт космических исследований РАН

Author for correspondence.
Email: modaldi@cosmos.ru
Russian Federation, Москва

А. Ю. Шестаков

Институт космических исследований РАН

Email: modaldi@cosmos.ru
Russian Federation, Москва

О. Л. Вайсберг

Институт космических исследований РАН

Email: modaldi@cosmos.ru
Russian Federation, Москва

Р. Н. Журавлев

Институт космических исследований РАН

Email: modaldi@cosmos.ru
Russian Federation, Москва

М. В. Митюрин

ООО «НПП “Астрон-электроника”»

Email: modaldi@cosmos.ru
Russian Federation, Орел

П. П. Моисеев

ООО «НПП “Астрон-электроника”»

Email: modaldi@cosmos.ru
Russian Federation, Орел

References

  1. Louarn P., Roux A., de Feraudy H. et al. Trapped electrons as a free energy source for the auroral kilometric radiation // J. Geophysical Research. 1990. V. 95. Iss. A5. P. 5983– 5995. https://doi.org/10.1029/JA095iA05p05983
  2. Lindqvist P.A., Marklund G. T. A statistical study of high-altitude electric fields measured on the Viking satellite // J. Geophysical Research. 1990. V. 95. Iss. A5. P. 5867– 5876. https://doi.org/10.1029/JA095iA05p05867
  3. Mozer F.S., Temerin M. Solitary waves and double layers as the source of parallel electric fields in the auroral acceleration region // High-latitude space plasma physics / ed. B. Hultqvist, T. Hagfors. N.Y.: Plenum Press, 1983. P. 453.
  4. Bostrem R., Gustafsson G., Holback B. et al. Characteristics of solitary waves and weak double layers in the magnetospheric plasma // Physical Review Letters. 1988. V. 61. P. 82–85. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.82
  5. Temerin M., Lysak R. Electromagnetic ion cyclotron mode (ELF) waves generated by auroral electron precipitation // J. Geophysical Research. 1984. V. 89. Iss. 5. P. 2489–2859. https://doi.org/10.1029/JA089iA05p02849
  6. Gustafsson G., Andre M., Matson L. et al. On waves below the local proton gyrofrequency in auroral acceleration regions // J. Geophysical Research. 1990. V. 95. Iss. A5. P. 5889–5904. https://doi.org/10.1029/JA095iA05p05889
  7. Hasegawa A., Uberoi C. The Alfven wave / DOE Critical Review Series. 1982. DOE/TIC-11197. https://doi.org/10.2172/5259641
  8. Goertz C. K. Electron acceleration via kinetic Alfven waves // Comparative Study of Magnetospheric Systems // Proc. Intern. Colloquium “Comparative study of magnetospheric systems”. Londe-les-Maures, France, Sept. 9–13, 1985. Toulouse: Cepadues-Editions, 1986. P. 357–370.
  9. Volokitin A.S., Dubinin E. M. The turbulence of Alfven waves in the polar magnetosphere of the Earth // Planetary and Space Science. 1989. V. 37. Iss. 7. P. 761– 765. https://doi.org/10.1016/0032-0633(89)90127-X
  10. Lutsenko V.N., Kudela K. Almost monoenergetic ions near the Earth’s magnetosphere boundaries // Geophysical Research Letters. 1999. V. 26. P. 413–416.
  11. Lutsenko V. N. Almost monoenergetic ions: New support for Alfven ideas on the role of electric currents in space plasmas? // Physics and Chemistry of the Earth. Pt. C: Solar, Terrestrial and Planetary Science. 2001. V. 26. Iss. 8. P. 615–619. https://doi.org/10.1016/S1464-1917(01)00057-5
  12. Kudela K., Lutsenko V. N., Sarris E. T. et al. DOK-2 ion fluxes upstream from the bow shock: characteristics from 4 years of Interball-1 measurements // Planetary and Space Science. 2005. V. 53. Iss. 1–3. P. 59–64. https://doi.org/10.1016/j.pss.2004.09.029
  13. Slivka M., Kudela K. Anisotropy of proton fluxes in neutral sheet region measured by DOK2 on Interball-1 // Planetary and Space Science. 2005. V. 53. Iss. 1–3. P. 217–227. https://doi.org/10.1016/j.pss.2004.09.047
  14. Lutsenko V.N., Kirpichev I. P., Grechko T. V. et al. Source positions of energetic particles responsible for the fine dispersion structures: numerical simulation results // Planetary and Space Science. 2005. V. 53. Iss. 1–3. P. 275–281. https://doi.org/10.1016/j.pss.2004.09.053
  15. Martin C., Jelinsky P., Lampton M. et al. Wedge-and-strip anodes for centroid-finding position-sensitive photon and particle detectors // Review of Scientific Instruments. 1981. V. 52. Iss. 7. P. 1067–1074. https://doi.org/10.1063/1.1136710
  16. Вайсберг О.Л., Журавлев Р. Н., Моисеенко Д. А. и др. Широкоугольный ионный энерго-масс- анализатор АРИЕС-Л // Астрон. вестн. 2021. Т. 55. № 6. С. 575– 588. https://doi.org/10.31857/S0320930X21060116

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. External view of the device "TOTEM-E" and a cross-section showing its internal structure.

Download (24KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Modeling of particles passage through the electron-optical scheme of the "TOTEM-E" device in the SIMION program: 1 - collimator; 2 - electrostatic mirror M1; 3 - central aperture; 4 - electrostatic mirror M2; 5 - detector plane; 6 - correcting electrode.

Download (19KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Structural diagram of the electronics module "TOTEM-E".

Download (6KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Structure of the coordinate-sensitive detector and photograph of the wedge-band anode used in the detector.

Download (35KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Aperture structure used to determine the spatial resolution of the detector and the distribution of particles on the detector surface.

Download (43KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Structure of the workplace for functional tests and physical calibrations of the device "TOTEM-E".

Download (38KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Cumulative distribution of particles on the instrument detector for a set of azimuthal angles used in determining the angular resolution of the instrument.

Download (20KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Cumulative distributions of particles with energies from 400 to 2500 eV recorded by the instrument for azimuths 0, 90, 180, and 270°.

Download (51KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Distributions of particles with energies of 1400 and 1700 eV obtained for different azimuthal angles.

Download (43KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».