Защита технического проекта
Download
1 / 24

Защита технического проекта - PowerPoint PPT Presentation


  • 187 Views
  • Uploaded on

Защита технического проекта. КОМПЛЕКС ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ПИЛОТИРУЕМОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ Пояснительная записка 80-КГК-04/12. Основание для разработки.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Защита технического проекта' - ivrit


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Защита технического проекта

КОМПЛЕКС ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ПИЛОТИРУЕМОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ

Пояснительная записка

80-КГК-04/12


Основание для разработки

  • Государственный контракт № 351-9990/10 от 20 декабря 2010 г. по теме «ППТС» между Федеральным космическим агентством (Роскосмос) и ОАО «РКК «Энергия»;

  • Договор на создание научно-технической продукции № 11-10-420 от 22.11.2011 г. между ОАО «РКК «Энергия» и ГНЦ РФ - ИМБП РАН (шифр – «ИД-ППТС»).


Цели и задачи

Целью выполнения СЧ ОКР является разработка технического проекта на комплекс индивидуального дозиметрического контроля перспективной пилотируемой транспортной системы (ППТС), а также разработка и изготовление макета дозиметра индивидуального для ППТС.

Задачи:

1) в обеспечение радиационной безопасности экипажа определить состав, технические характеристики комплекса индивидуального дозиметрического контроля включающего:

- лётный сегмент - индивидуальный дозиметр космонавта,

- наземный сегмент - специальное техническое оборудование и технологический процесс;

2) определить состав и количество детекторов в индивидуальном дозиметре космонавта, разработать и изготовить макет индивидуального дозиметра космонавта «ДИ-ППТС»;

3) создать в составе наземного сегмента новое рабочее место по обработке трековых детекторов;


Технические характеристики эксплуатации перспективной транспортной системы (ПТК)

1) При выполнении полётов к Луне:

  • численность экипажа составляет до 4 человек;

  • масса доставляемого (возвращаемого) груза – не менее 100 кг;

  • длительность автономного полёта при полёте к Луне и возвращению к Земле – до 30 суток;

  • длительность полёта в составе окололунной орбитальной инфраструктуры определяется задачами полёта.

    2) При выполнении околоземных полётов:

  • штатная численность экипажа – 4 человека (должна обеспечиваться возможность размещения для спуска до 6 человек);

  • масса доставляемого (возвращаемого) груза – не менее 500 кг;

  • длительность автономного полёта ПТК по околоземной орбите должна определяться программой полёта и минимизироваться по времени;

  • длительность полета в составе орбитального пилотируемого комплекса (ОПС) – не менее 1 года.


Экспериментальные эксплуатации методыкосмической дозиметрии

  • Активные детекторы – требуют электропитания (от бортовой сети или аккумулятора), как правило данные измеряются в динамике и сбрасываются на телеметрию или записываются на карту памяти

  • Пассивные – не требуют электропитания, измеряют интегральный параметр (доза, поток) за весь период экспонирования

  • Комбинированные – детектирование по пассивному принципу в сочетании с активным бортовым считывателем


Схема деления бортовой Системы Контроля Радиационной Обстановки (СКРО) для ПТК


Индивидуальная дозиметр с использованием пассивных детекторов для МКС

Измерение только поглощенной дозы D интегрально за весь полет


ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, СУЩЕСТВЕННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДОЗИМЕТРА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПТК»

Связь между поглощенной и эквивалентной дозой:

H = QF * D


Пассивные ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, СУЩЕСТВЕННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДОЗИМЕТРА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПТК»детекторы для Дозиметра индивидуального ПТК

  • Термолюминесцентные (ТЛД) – измерение поглощенной дозы (часть с низким ЛПЭ)

  • Твердотельные трековые (ТТД) – поглощенная доза (часть с высоким ЛПЭ) и ЛПЭ спектр

ТЛД ТТД


Отжиг и считывание данных термолюминесцентных детекторов

  •  - глубина ловушки, электронвольт (эВ);

  • S - коэффициент, описывающий частоту движения электронов в ловушках;

  • k - постоянная Больцмана;

  • n0 - число ионизированных активаторов в веществе ( числу занятых ловушек);

  • T - температура, К;

  • =dT/dt - скорость нагрева, К/сек.


Характеристики детекторов ДТГ-4 термолюминесцентных детекторовАнгарского электролизно-химического комбината


Термолюминесцентный метод дозиметрии

Достоинства

  • малые размеры и масса детекторов (< 5 мм, < 1 г)

  • измерение доз в требуемом широком диапазоне (от 10-6 Гр до 104 Гр ),

  • сохранность информации, позволяющая суммировать дозу при длительных полетах (снижение накопленной дозы на 5-10% в год),

  • высокие эксплуатационные качества и надежность для условий космических полетов.

    Недостатки

  • Только интегральное значение дозы

  • Только поглощенная доза (в обычном подходе)

  • Снижение дозовой чувствительности при ЛПЭ> 10 кэВ/мкм


Поверка (калибровка) ТЛД на эталонном источнике во ВНИИФТРИ

Отбор детекторов по дозовой чувствительности с точностью 5%


Твердотельные трековые детекторы (ТТД)

  • TASTRAK (CR-39) – поли-аллил-дигликоль карбонат, C12H18O7 ( Великобритания)

  • Данные об интегральном потоке (флюенсе), ионизирующей способности, массе, энергии, угловых распределениях частиц

  • dE/dxпор=5 кэВ/мкм


Калибровочная кривая ТТД детекторы (ТТД)

V = VT/VB

V = (1+b2/B2)/(1- b2/B2)sin

b - меньший радиус эллипса трека;

B - толщина слоя травления;

 - угол падения частицы


Комбинированный метод детекторы (ТТД)ТЛД + ТТД

где DTotal – поглощенная доза по всем диапазоне ЛПЭ;

HTotal– эквивалентная доза по всем диапазоне ЛПЭ;

QMean – коэффициент качества.


Травление ТТД для получения треков

Держатель для трековых детекторов из нержавеющей стали и оргстекла

Жидкостной термостат циркулятор с ванной 18л,

- Контейнер из нержавеющей стали


Рабочее место по обработке трековых детекторов (полуавтоматизированный стенд)

  • Микроскоп

  • Координатный столик

  • Видеокамера

  • Компьютер


Макет «Дозиметр индивидуальный» ПТК»

По результатам измерений с помощью Сборки «ДИ-ППТС» обеспечивается расчётным путем решение следующих задач:

- определение коэффициента качества излучения;

- определение эквивалентной дозы в диапазоне от 110-4 до 10 Зв.


Технико-экономическое обоснование разработки КИДК


Технико-экономическое обоснование (продолжение)

Исходя из цен 2012 г., разработаны следующие показатели:

1. Стоимость наземного стенда для обработки ТЛД – 2,0 млн руб. (с учетом таможенного оформления).

2. Стоимость наземного стенда для автоматизированной обработки ТТД – 8,0 млн руб. (с учетом таможенного оформления).

4. Партия ТЛД 1 годовой комплект (500 шт.) – 75 тыс. руб.

Партия ТТД – 1 годовой комплект – 96 тыс. руб.

5. Калибровка ТЛД на эталонном источнике – 100 тыс. руб. год.

6. Комплектация, поставка, послеполетная обработка – 90,0 тыс. руб. за 1 сборку, без учета затрат на амортизацию наземных стендов.


Заключительные замечания обоснование (продолжение)

  • В настоящем техническом проекте для экипажа ПТК в качестве средства индивидуального дозиметрического контроля предложено использовать пассивные индивидуальные дозиметры, аналогичные применяемым на МКС, но с расширенным составом детекторов излучения, входящих в состав сборки, позволяющим измерять индивидуальную интегральную эквивалентную дозу.

  • Для реализации этих предложений потребуется:

    • изготовление новых корпусов для сборок пассивных детекторов,

    • приобретение специальных наземных стендов для их автоматической обработки,

    • обучение персонала, способного к освоению предложенных методик.

  • Рекомендуется в 2013 г. провести натурные испытания на МКС по измерению эквивалентных дозы с использованием макета «Дозиметра индивидуального» ПТК.


Авторский коллектив по проекту обоснование (продолжение)

ИМБП РАН

  • В.А. Шуршаков

  • И.С. Карцев

  • В.В. Архангельский

  • А.Г. Никоноров

  • Р.В. Толочек

    и др.

  • РКК «Энергия»

  • И.В. Николаев

  • А.Н. Волков

  • С.В. Хулапко и др.


Для справки. обоснование (продолжение)Космическая радиация: дозы и дозовые пределы


ad