1 / 24

Защита технического проекта

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

ivrit
Download Presentation

Защита технического проекта

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


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

  2. 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»).

  3. 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;

  4. 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.

  5. Экспериментальные 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

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

  7. Индивидуальная дозиметр с использованием пассивных детекторов для МКС Измерение только поглощенной дозы D интегрально за весь полет

  8. ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, СУЩЕСТВЕННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДОЗИМЕТРА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПТК» Связь между поглощенной и эквивалентной дозой: H = QF * D

  9. Пассивныедетекторы 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

  10. 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.

  11. Характеристики детекторов ДТГ-4Ангарского электролизно-химического комбината

  12. 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

  13. Поверка (калибровка) ТЛД на эталонном источнике во ВНИИФТРИ Отбор детекторов по дозовой чувствительности с точностью 5%

  14. 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

  15. Калибровочная кривая ТТД V = VT/VB V = (1+b2/B2)/(1- b2/B2)sin b - меньший радиус эллипса трека; B - толщина слоя травления;  - угол падения частицы

  16. Комбинированный метод ТЛД + ТТД где DTotal – поглощенная доза по всем диапазоне ЛПЭ; HTotal– эквивалентная доза по всем диапазоне ЛПЭ; QMean – коэффициент качества.

  17. Травление ТТД для получения треков Держатель для трековых детекторов из нержавеющей стали и оргстекла Жидкостной термостат циркулятор с ванной 18л, - Контейнер из нержавеющей стали

  18. Рабочее место по обработке трековых детекторов (полуавтоматизированный стенд) • Микроскоп • Координатный столик • Видеокамера • Компьютер

  19. 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.

  20. Технико-экономическое обоснование разработки КИДК

  21. 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.

  22. Заключительные замечания • 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.

  23. Авторский коллектив по проекту 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.

  24. Для справки. Космическая радиация: дозы и дозовые пределы

More Related