Studium vlastností Faradayova válce s děleným kolektorem

Abstract

Solar wind is plasma propagating from the Sun through interplanetary space. For determination of the parameters of this cosmic plasma, spacecraft often carry so-called Faraday cups, which can be used to determine the energy distribution function of ions in the plasma. Apart from energy distribution, it is necessary to study other parameters, such as composition and direction of travel of the particles. Direction measurements in the solar wind can be performed using a Faraday cup with a split collector plate into two or more sections. This technique is employed, for example, in the BMSW-LG instrument, which is designed for in situ measurements in the vicinity of the Moon's surface. The gap in between sections of the collector plate can introduce unwanted effects into the measurement, therefore new setup has been developed for the purpose of testing the BMSW-LG instrument and to study effects of the gap on plasma diagnostics. In this setup, an ion beam is used to scan the surface of the collector plate while measuring ion currents from all electrodes. The BMSW-LG instrument was tested thoroughly and then gradually heated up to 70 ◦ C to determine the stability of electrometric amplifiers. Effects of the gap were studied at different energies and angles. From the measurements, it can be concluded that the...

Sluneční vítr je plazma šířící se od Slunce meziplanetárním prostorem. K určení pa- rametrů tohoto kosmického plazmatu jsou na družicích často využívány tzv. Faradayovy válce, které dokáží určit energetické rozdělení iontů. Mimo to je ale třeba znát i další pa- rametry, jako složení nebo směr pohybu částic. Měření směru slunečního větru je možné docílit použitím Faradayova válce s děleným kolektorem na dvě nebo více částí. Tuto techniku využívá i přístroj BMSW-LG vyvinutý pro in situ měření v blízkosti povrchu Měsíce. Štěrbina mezi částmi kolektoru ale může do měření vnášet nežádoucí parazitní jevy. Za účelem otestování přístroje BMSW-LG a prozkoumání vlivu štěrbiny na para- metry toku plazmatu byla vyvinuta testovací aparatura. Ta dovoluje skenovat iontovým svazkem po kolektoru a sledovat efekty na proudech z jednotlivých elektrod. Pomocí apa- ratury byla ověřena funkce celého přístroje a změřena teplotní stabilita elektrometrických zesilovačů do 70 ◦ C. Efekty na rozhraní elektrod byly prozkoumány při různých energiích a úhlech dopadu iontů. Lze konstatovat, že štěrbina nemá zásadní vliv na určení parametrů plazmatu, ačkoli malé efekty pozorovány byly. 1