Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi Ve Biriken Doz - IRCRehberi.Net- Türkiyenin En iyi IRC ve Genel Forum Sitesi

CeReN · 24 Mart 2021, 12:48

Gunes aktivitesi ve galaktik kozmik isinlar tarafindan yonlendirilen uzay radyasyonu ortami, Dunya’ya yakin uzaydaki uydulara guclu ve kesin bir muamele saglar. Gunes enerjisiyle calisan parcaciklara, radyasyona atmosferik ve iyonosferik dinamik tepkileri ve bunlarin uzaydaki hava etkilerini anlamak, uydu tasarimi ve calismasi icin kritiktir ve pratik oneme sahiptir. Radyasyon ortaminin uydu olarak spesifik etkileri, olay parcaciginin kaynagi, turu ve enerjisinin yani sira uydunun yorungesine veya gunes enerjisi olaylari sirasindaki konumuna baglidir. Radyasyon azaltma onlemleri, parca tasarim sinirlari ile parcaciklarin etkisinden kaynaklanan uygulanan gerilmeler arasindaki guvenlik marjini artirabilir ve sonuc olarak parcanin korunmasini artirabilir. Ancak, tum azaltma cabalarinda gunes maksimum fazina daha fazla onem verilmesi onemlidir, cunku bu aralikta etki orani daha yuksektir.

Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken DozAzami gunes enerjisi firtinalari sirasinda, radyasyon seviyelerinde cok kisa sureli artisa neden olabilen siddetli gunes firtinalari ve mevcut hafifletme onlemlerinin kaldiramayabilecegi yuksek tek olay etkileri seviyeleri meydana gelebilir. Ayrica, uydu hizmetlerine bagimlilik arttikca, uzay havasiyla iliskili ekonomik ve toplumsal risk de artar ve olasi etki benzeri gorulmemis olabilir. Bunun isiginda, diger bagimsiz uydu hizmetlerine gecme veya bunlardan yararlanma olasiligini iceren bir acil durum planlari onerilmistir. Yaklasan coklu takimyildizli GNSS alicilari bu baglamda onemli bir rol oynayabilir, oyle ki bireysel GNSS alicilari dogal olarak bir uydu hizmeti reddine karsi dayaniklidir.

Uydular uzerindeki atmosferik suruklenmenin uzay havasi kaynakli artmasi ve buna bagli olarak yorunge bozulmasinin hizlandirilmasi da, dusuk Dunya yorungesindeki uydular icin hesaba katilmasi gereken onemli bir tedirgin edici kuvvettir. Bu olgunun etkisi ve hafifletilmesine iliskin kisa bir inceleme vardir. Bu incelemenin uydular uzerindeki uzay radyasyon etkileri ve azaltma yontemleri uzerine, konu alanindaki genis capli calismalarla karsilastirildiginda kisa ve oz oldugu akilda tutulmalidir.

Uzay Araci Malzemelerinde Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken Doz
NOAA veri tabanindan 3 ay boyunca (Nisan – Haziran 2010) cesitli enerjilerin parcaciklarini, elektronlarini ve proton akislarini analiz edilmistir. Kutle durdurma gucu, menzil ve olasi birikmis proton dozu hesaplanmis, parcaciklarin uydu yuzeyi ve elektrik, elektronik ve elektrokimyasal bilesenleri ile olasi etkilesimi olgusuna uygulanmistir.

Durdurma Gucu
Durdurma gucu, bir parcacigin malzemeden gecerken birim uzunluk basina ortalama enerji kaybidir. Yuklu parcaciklarin maddeden gecerken karsilastiklari atom veya molekulu iyonize ettikleri ve surecte enerji kaybettikleri bilinmektedir. Durdurma gucu, partikulun turune, enerjisine ve gectigi malzemenin ozelliklerine baglidir. Sayisal degerler ve birimler her iki miktar icin ayni olsa da, durdurma gucu malzemenin ozelligini ifade ederken, birim yol uzunlugu basina enerji kaybi parcaciga ne oldugunu aciklar. Parcacik yolu boyunca iyonlasma yogunlugu, malzemenin durdurma gucu ile orantilidir, cunku bir iyon ciftinin uretimi sabit miktarda enerji gerektirir. Goreli kuantum mekaniginden turetilen gucu durdurmak icin Bethe-Bloch formulu vardir ve bu asagidaki gibidir:

S= -d Ed x=4 πz2k20e4mv2[ ln2 metrev2ben- l n ( 1 -v2c2) -v2c2]S=-dEdx=4πz2k02e4mv2ln2mv2ben-ln1-v2c2-v2c2
Burada z agir parcacigin atom numarasi, e elektron yukunun buyuklugu, m elektron durgun kutlesi, c isIk hizi, I ortamin ortalama uyarma enerjisi, v parcacigin hizi ve k 0 Boltzmann sabitidir (= 8.99 × 10 9 N · m 2 C 2). Malzemenin kutle durdurma gucu, durdurma gucunun malzemenin yogunluguna bolunmesiyle elde edilir. Bu g / cm basina yuklu parcacik enerji kaybi oranini ifade eder, cunku yararli bir miktar 2 icinden gectigi ortamidir.
S= -d E d xS=-dEdx

Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken DozParcacik Araligi
Bir parcacigin ornegin proton, baslangic kinetik enerjisi Ek ve kutle m’nin araligi R , bir durma noktasina gelmeden once kat ettigi ortalama mesafedir. R parcacik turune, baslangic enerjisine ve icinden gectigi malzemeye baglidir. Yuklu parcacik araliginin belirlenmesine yonelik teorik bir yaklasim, durdurma gucu ifadesini kullanir. Proton icin aralik hesaplamalari icin Emin 1 mega elektron volt olarak alinmistir, cunku 1 mega elektron voltta cok fazla veri mevcuttur. R ( Emax ), maksimum enerji Emax’ta olculen araliktir. Onceki calismada, uzay araci malzemelerindeki parcaciklarin kutle durdurma gucunu hesaplamak icin onerilen deneysel iliskiler kullanilmistir. Bununla birlikte, baslangicta dusuk enerjili parcaciklar icin formule edilmis olduklari icin denklemlerde sinirlamalar vardir. Bethe denklemleri kullanilarak elde edilen degerler daha yuksektir ve daha yuksek parcacik enerjilerinde daha dogru oldugu varsayilir.

Doz Biriktirme ve Absorpsiyon
Aciklanan toplam iyonlastirici doz emilen doz cinsinden olculebilir ve bu madde tarafindan emilen enerjinin bir olcusudur. Absorbe edilen doz, rad olarak adlandirilan bir birim (radyasyon emilen doz) veya gri (Gy) olan SI birimi kullanilarak olculur; 1 Gy = 100 devir = 1 J / kg. Bir uyduda biriken toplam doz, yorunge yuksekligine, yonelimine ve yorungede gecirilen zamana baglidir. Toplam iyonlastirici dozu hesaplamak icin, entegre parcacik enerji spektrumunu, ø ( E ) veya parcacik enerjisinin bir fonksiyonu olarak akiyi bilinmesi gerekir ve doz, partikul akisinin bir fonksiyonudur. Uzay araci, uzay radyasyonu ortaminda daha fazla zaman harcadigindan onemli hale gelir. Durdurma gucu, D = d E d xD=dEdx iliski ile yuklu partikulden dozu belirlemek icin kullanilir. Uydu ve uzay sondalari tipik olarak 10 krad (100 Gy) ve 100 krad (Si) (1000 Gy (Si)) arasindaki toplam iyonlastirici doz ile karsilasir. Bir uydu bileseninin toplam iyonlastirici doz nedeniyle basarisiz olmasi icin gecen sure, t (yil olarak), maksimum absorbe edilen dozu veya toplam iyonlastirici doz esigini, yilda toplam absorbe edilen doza bolerek elde edilebilir.

Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken DozBir model uydunun toplam iyonlastirici doz nedeniyle ortalama arizalanma suresini tahmin etmek icin teorik hesaplamalar yapilmistir. Varsayim, model uydunun govdesinin, elektrik, elektronik ve elektrokimyasal bilesenlerin esas olarak silikon (Si) ve germanyumun (Ge) malzemeler barindirirken hesaplamalar E 78 mega elektron voltlu parcaciklara dayanir. Bu enerji araliginin parcaciklari bombardiman edip uyduya girdiginde, alasimin durdurma gucu nedeniyle enerjilerinin bir kismi kaybolur, ancak hatirlatma bilesenler icin onemli bir doz olusturur. Surekli maruziyetle, doz, esIk asilana kadar zamanla artmaya devam eder ve bu da etkilenen uydunun tamamen arizalanmasina yol acar. Yapilan hesaplamalar, model uydunun bileseninde 3 yil icinde 10 krad ve 29 yil icinde 100 krad’lik bir doz olusabilecegini gostermistir.

ALİNTİ ~

**Naz** · 24 Mart 2021, 12:52

Tamam.

CeReN · 24 Mart 2021, 12:59

Alıntı:

Naz Nickli Üyeden Alıntı

Tamam.

o zaman tamam .xd

24 Mart 2021, 12:48	#1
CeReN Guest	Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi Ve Biriken Doz Gunes aktivitesi ve galaktik kozmik isinlar tarafindan yonlendirilen uzay radyasyonu ortami, Dunya’ya yakin uzaydaki uydulara guclu ve kesin bir muamele saglar. Gunes enerjisiyle calisan parcaciklara, radyasyona atmosferik ve iyonosferik dinamik tepkileri ve bunlarin uzaydaki hava etkilerini anlamak, uydu tasarimi ve calismasi icin kritiktir ve pratik oneme sahiptir. Radyasyon ortaminin uydu olarak spesifik etkileri, olay parcaciginin kaynagi, turu ve enerjisinin yani sira uydunun yorungesine veya gunes enerjisi olaylari sirasindaki konumuna baglidir. Radyasyon azaltma onlemleri, parca tasarim sinirlari ile parcaciklarin etkisinden kaynaklanan uygulanan gerilmeler arasindaki guvenlik marjini artirabilir ve sonuc olarak parcanin korunmasini artirabilir. Ancak, tum azaltma cabalarinda gunes maksimum fazina daha fazla onem verilmesi onemlidir, cunku bu aralikta etki orani daha yuksektir. Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken DozAzami gunes enerjisi firtinalari sirasinda, radyasyon seviyelerinde cok kisa sureli artisa neden olabilen siddetli gunes firtinalari ve mevcut hafifletme onlemlerinin kaldiramayabilecegi yuksek tek olay etkileri seviyeleri meydana gelebilir. Ayrica, uydu hizmetlerine bagimlilik arttikca, uzay havasiyla iliskili ekonomik ve toplumsal risk de artar ve olasi etki benzeri gorulmemis olabilir. Bunun isiginda, diger bagimsiz uydu hizmetlerine gecme veya bunlardan yararlanma olasiligini iceren bir acil durum planlari onerilmistir. Yaklasan coklu takimyildizli GNSS alicilari bu baglamda onemli bir rol oynayabilir, oyle ki bireysel GNSS alicilari dogal olarak bir uydu hizmeti reddine karsi dayaniklidir. Uydular uzerindeki atmosferik suruklenmenin uzay havasi kaynakli artmasi ve buna bagli olarak yorunge bozulmasinin hizlandirilmasi da, dusuk Dunya yorungesindeki uydular icin hesaba katilmasi gereken onemli bir tedirgin edici kuvvettir. Bu olgunun etkisi ve hafifletilmesine iliskin kisa bir inceleme vardir. Bu incelemenin uydular uzerindeki uzay radyasyon etkileri ve azaltma yontemleri uzerine, konu alanindaki genis capli calismalarla karsilastirildiginda kisa ve oz oldugu akilda tutulmalidir. Uzay Araci Malzemelerinde Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken Doz NOAA veri tabanindan 3 ay boyunca (Nisan – Haziran 2010) cesitli enerjilerin parcaciklarini, elektronlarini ve proton akislarini analiz edilmistir. Kutle durdurma gucu, menzil ve olasi birikmis proton dozu hesaplanmis, parcaciklarin uydu yuzeyi ve elektrik, elektronik ve elektrokimyasal bilesenleri ile olasi etkilesimi olgusuna uygulanmistir. Durdurma Gucu Durdurma gucu, bir parcacigin malzemeden gecerken birim uzunluk basina ortalama enerji kaybidir. Yuklu parcaciklarin maddeden gecerken karsilastiklari atom veya molekulu iyonize ettikleri ve surecte enerji kaybettikleri bilinmektedir. Durdurma gucu, partikulun turune, enerjisine ve gectigi malzemenin ozelliklerine baglidir. Sayisal degerler ve birimler her iki miktar icin ayni olsa da, durdurma gucu malzemenin ozelligini ifade ederken, birim yol uzunlugu basina enerji kaybi parcaciga ne oldugunu aciklar. Parcacik yolu boyunca iyonlasma yogunlugu, malzemenin durdurma gucu ile orantilidir, cunku bir iyon ciftinin uretimi sabit miktarda enerji gerektirir. Goreli kuantum mekaniginden turetilen gucu durdurmak icin Bethe-Bloch formulu vardir ve bu asagidaki gibidir: S= -d Ed x=4 πz2k20e4mv2[ ln2 metrev2ben- l n ( 1 -v2c2) -v2c2]S=-dEdx=4πz2k02e4mv2ln2mv2ben-ln1-v2c2-v2c2 Burada z agir parcacigin atom numarasi, e elektron yukunun buyuklugu, m elektron durgun kutlesi, c isIk hizi, I ortamin ortalama uyarma enerjisi, v parcacigin hizi ve k 0 Boltzmann sabitidir (= 8.99 × 10 9 N · m 2 C 2). Malzemenin kutle durdurma gucu, durdurma gucunun malzemenin yogunluguna bolunmesiyle elde edilir. Bu g / cm basina yuklu parcacik enerji kaybi oranini ifade eder, cunku yararli bir miktar 2 icinden gectigi ortamidir. S= -d E d xS=-dEdx Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken DozParcacik Araligi Bir parcacigin ornegin proton, baslangic kinetik enerjisi Ek ve kutle m’nin araligi R , bir durma noktasina gelmeden once kat ettigi ortalama mesafedir. R parcacik turune, baslangic enerjisine ve icinden gectigi malzemeye baglidir. Yuklu parcacik araliginin belirlenmesine yonelik teorik bir yaklasim, durdurma gucu ifadesini kullanir. Proton icin aralik hesaplamalari icin Emin 1 mega elektron volt olarak alinmistir, cunku 1 mega elektron voltta cok fazla veri mevcuttur. R ( Emax ), maksimum enerji Emax’ta olculen araliktir. Onceki calismada, uzay araci malzemelerindeki parcaciklarin kutle durdurma gucunu hesaplamak icin onerilen deneysel iliskiler kullanilmistir. Bununla birlikte, baslangicta dusuk enerjili parcaciklar icin formule edilmis olduklari icin denklemlerde sinirlamalar vardir. Bethe denklemleri kullanilarak elde edilen degerler daha yuksektir ve daha yuksek parcacik enerjilerinde daha dogru oldugu varsayilir. Doz Biriktirme ve Absorpsiyon Aciklanan toplam iyonlastirici doz emilen doz cinsinden olculebilir ve bu madde tarafindan emilen enerjinin bir olcusudur. Absorbe edilen doz, rad olarak adlandirilan bir birim (radyasyon emilen doz) veya gri (Gy) olan SI birimi kullanilarak olculur; 1 Gy = 100 devir = 1 J / kg. Bir uyduda biriken toplam doz, yorunge yuksekligine, yonelimine ve yorungede gecirilen zamana baglidir. Toplam iyonlastirici dozu hesaplamak icin, entegre parcacik enerji spektrumunu, ø ( E ) veya parcacik enerjisinin bir fonksiyonu olarak akiyi bilinmesi gerekir ve doz, partikul akisinin bir fonksiyonudur. Uzay araci, uzay radyasyonu ortaminda daha fazla zaman harcadigindan onemli hale gelir. Durdurma gucu, D = d E d xD=dEdx iliski ile yuklu partikulden dozu belirlemek icin kullanilir. Uydu ve uzay sondalari tipik olarak 10 krad (100 Gy) ve 100 krad (Si) (1000 Gy (Si)) arasindaki toplam iyonlastirici doz ile karsilasir. Bir uydu bileseninin toplam iyonlastirici doz nedeniyle basarisiz olmasi icin gecen sure, t (yil olarak), maksimum absorbe edilen dozu veya toplam iyonlastirici doz esigini, yilda toplam absorbe edilen doza bolerek elde edilebilir. Uzay Araci Durdurma Gucu, Parcacik Araligi ve Biriken DozBir model uydunun toplam iyonlastirici doz nedeniyle ortalama arizalanma suresini tahmin etmek icin teorik hesaplamalar yapilmistir. Varsayim, model uydunun govdesinin, elektrik, elektronik ve elektrokimyasal bilesenlerin esas olarak silikon (Si) ve germanyumun (Ge) malzemeler barindirirken hesaplamalar E 78 mega elektron voltlu parcaciklara dayanir. Bu enerji araliginin parcaciklari bombardiman edip uyduya girdiginde, alasimin durdurma gucu nedeniyle enerjilerinin bir kismi kaybolur, ancak hatirlatma bilesenler icin onemli bir doz olusturur. Surekli maruziyetle, doz, esIk asilana kadar zamanla artmaya devam eder ve bu da etkilenen uydunun tamamen arizalanmasina yol acar. Yapilan hesaplamalar, model uydunun bileseninde 3 yil icinde 10 krad ve 29 yil icinde 100 krad’lik bir doz olusabilecegini gostermistir. ALİNTİ ~
	Alıntı Yap

Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)