такъв начин , неговата фотоемисия би се изменяла с въртенето на спътника и равновесния му потенциал , получен по пътя на изпълняване на условието – чистият ток на неговата повърхност да бъде нула , би бил зависим от въртенето на спътника . За спътници от типа на Магион [ 32 ] периодът на въртенето е около 2 мин . За разглежданите от нас сонди , радиусът на сферата е rсф = 4 см , което е достатъчно , за да е изпълнено условието rсф >> lD , ( където lD – дебаевски радиус за електрона ) за орбитите на тези спътници [ 33 ].
Фиг . 1 . Сферични сензори със стъкловъглеродно покритие , за измерване на постоянни ( DC ) и променливи ( AC ) електрични полета в околоземната плазма , изработени по българска технология
Повърхността на сферичните сонди е покрита със стъклообразен въглерод , представляващ електропроводимо въглеродно стъкло , като е използван наш оригинален метод [ 24 ]. Това покритие осигурява минимални вариации на отделителната работа за електрона по повърхността на сферите , при облъчването им със слънчева светлина , в границите от 0,006 meV и много висока стойност на отделителната работа равна на 4,78 eV . По тези свои характеристики стъкловъглеродните покрития предъзхождат останалите известни материали , като в сравнение с монолитния стъкловъглерод , неговото получаване и коригиране на характеристиките му , е много по-лесно и икономично . Параметрите на сферичните датчици по отношение вариации на отделителната работа са измерени по метода на Зисман – Келвин , по-точно с използване на негова модификация с вибриращ електрод .
2 . ИЗПОЛЗВАНЕ НА СФЕРИЧНИ СЕНЗОРИ СЪС СТЪКЛОВЪГЛЕРОДНО ПОКРИТИЕ В КОСМИЧЕСКИ ЕКСПЕРИМЕНТИ
Досегашният опит на Института за космически изследвания и технологии към Българска академия на науките ( ИКИТ – БАН ), в използването на сферични сонди ( фиг . 1 ), със СВ покритие на работните им повърхности , се обобщава в успешното реализиране на девет научни прибори за експерименти от борда на спътниците ИК- България 1300 , ИК-24 Активен , ИК-25 АПЕКС , ИНТЕРБОЛ- 2 , субспътниците Магион-2 , Магион-3 , Магион-4 , Магион-5 , както и на Международната космическа станция ( МКС ), за периода от 1981 г . до днес . Оригиналната технология за уплътняване и покриване на тънкостенни сферични графитни сензори със стъкловъглерод , е разработена от колектив учени от БАН и е защитена с авторско свидетелство [ 24 ], [ 30 ].
В средата на 70-те години на миналия век , почти едновременно , учени от САЩ , ангажирани със създаването и извеждането в орбита на спътниците DINAMICS EXPLORER-A ( DE-1 ) и DINAMICS EXPLORER-В ( DE-2 ) [ 18 ] и учени от България ( ИКИТ – БАН ), съвместно с учени от ИКИ – РАН , започнаха създаването на научни комплекси за изследване на околоземната плазма , това е първият български спътник „ ИК – БЪЛГАРИЯ 1300 ” [ 20 ]. И американските и българският спътник , бяха изведени в орбита почти едновременно , в началото на месец август 1981 година . На борда на DE-1 , DE-2 и на „ ИК – БЪЛГАРИЯ 1300 ”, в състава на научната апаратура , бяха включени прибори за измерване на квази-постоянните ( DC ) и променливи ( AC ) електрични полета , с приблизително еднакви характеристики на измерваните параметри и честотни диапазони . Най-съществената прилика е използването на сферични сонди с еднакви диаметри 80 мм , в приборите за измерване на електричните полета : на DE-1 и DE-2 - изработени от монолитен СВ , а на „ ИК – БЪЛГАРИЯ 1300 ” – тънкостенни графитни сфери , импрегнирани и покрити със СВ . От този момент нататък , на всички спътникови експерименти , в състава на приборите за измерване на DC и AC електрични полета , създавани от страните от Източна и Централна Европа , са използвани изработени в ИКИТ – БАН сферични сонди , със СВ покрития на чувствителните им елементи [ 20 ], [ 29 ].
Оригиналността на метода за получаване на СВ покрития се базира на използваните специфични температурни режими , при получаване на изходния материал и уникалните технологични процеси , прилагани при последващото покриване на графитните сферични сензори със СВ .
Основното предимство на метода за покриване със СВ , използван при изработване на сферични сензори за електрически полета в околоземната плазма , в сравнение с използването на монолитен СВ е , че методът , който сме създали , ни позволява да правим корекции на качествата на СВ покрития върху повърхността на сферичните графитни сонди , ако след предварителни измервания на работните им повърхности в лабораторни условия се окаже , че стойността и вариациите на отделителната работа за електрона , излизат извън определените граници . Такива корекции , за сферични сонди от монолитен СВ са невъзможни , поради факта , че дефектите при тях са свързани главно с появата на открити пори на повърхността на монолитния стъкловъглерод , от който са изработени сферичните сонди . При това , прилагането на българския метод за покриване на сферичните сонди със СВ , е по-ефикасен и изисква значително по-малко средства и време , в сравнение с изработване на сферични сонди от монолитен СВ [ 25 ].
Тази технология е приложена от ИКИТ – БАН в изработените сферични сензори за научни прибори , на борда на осем спътници , показани на фиг . 2 и на МКС , в рамките на международни научни експерименти . Резултатите от измерванията на електрични полета , в комбинация с данните за останалите измервани параметри на плазмата , са достояние на световната научна общност , не само с публикуваните статии и изнесени доклади , но и чрез създадените открити бази със спътникови данни [ 23 ].
10 ГКЗ 3-4 ’ 2022