Gekko - Gerdien condenser

Átírás

1 Bevezete s Me re si ce ljaink Me rno ki megfontola sok Leheto se gek Gekko - Gerdien Condenser A le gko r elektromos vezeto ke pesse ge nek va ltoza sa a magassa ggal Gubicza A gnes Budapesti Mu szaki e s Gazdasa gtudoma nyi Egyetem - TTK februa r 15. Budapesti Mu szaki e s Gazdasa gtudoma nyi Egyetem - TTK

2 Az előadás felépítése 1. Bevezetés 2. Mérési céljaink 3. Mérnöki megfontolások 4. Egyéb lehetőségek az Európai Unión belül

3 Bevezetés REXUS/BEXUS - Rocket and Balloon Experiments for University Students sounding rocket - légkörkutató rakéta két ügynökség együttműködése: German Aerospace Center (DLR), Swedish National Space Board (SNSB) /+ ESA a svédeken keresztül/ felbocsátás: Esrange Space Center, Észak-Svédország, Kiruna, 2013 A Gecco csapat BME VIK - HVT Űrkutató csoport, MTA GGKI diákok: 4 villamosmérnök, 1 gépész, 1 fizikus

4 Időrend 01 Sep Call for Proposals 23 Oct Deadline for Proposals Dec Selection Workshops, DLR Bonn & ESA-ESTEC 25 Feb - 03 Mar Student Training Week & Preliminary Design Reviews (PDR), SSC Esrange June REXUS Critical Design Reviews (CDR), DLR Oberpfaffenhofen Sep REXUS Integration Progress Reviews (IPR) at universities Nov REXUS Experiment Acceptance Reviews (EAR) at universities Dec REXUS Integration Week, DLR Bremen Jan REXUS System Testing, DLR Oberpfaffenhofen Feb / Mar REXUS 13 & 14 Campaign, SSC Esrange Jun Experiment Results Symposium

5 Mérési céljaink Célunk: a légkör összetételének vizsgálata: emberi szennyezés időben és térben összetétel változása: kémiai reakciók, diffúzió [2] Specialitás: Észak-Svédország, a Föld északi pólusa (sarki fény) Alkalmazott műszer: Gerdien kondenzátor [1]

6 A Gerdien kondenzátor felépítése µ = q mν (1) I = 2πLVeµn i ln( a b ) [3] (2) µ krit = (a2 b 2 )ln( a b ) 2VL u (3)

7 A tervezést befolyásoló tényezők Szimmetrikus: mindkét irányban történő mérésre alkalmas Anyagválasztás: elektródák: rozsdamentes acél zajszűrő külső henger: alumínium vagy rozsdamentes acél szigetelő elemek: teflon/műanyag (gond: telfon lágyul, küllő feltöltődik) bemeneti nyílások: titán bevonat, felmelegedhet Az áramlási profil szimulációval szélcsatornában is tesztelendő (rengeteg zavaró tényező figyelembe vétele)

8 Szoftveres, elektronikai kérdések Mérésvezérlés: GPS lassú a sebesség azonnali meghatározására 5 részre osztott spektrum Nem tudunk a teljes tartományon mérni 4 ok miatt (orrkúp, oldalazás, átlagos szabad úthossz, elektronika) Elektronikai elvárások: max 100 V-os maximum előfeszítés, mv-os lépésközök, pa-es áramok mérése

9 Elektromos megvalósítás

10 Egyéb lehetőségek az Európai Unión belül Műholdak, rakéták, ballonok egyetemisták részvételével: ESEO ESMO CubeSat REXUS, BEXUS Nyári iskolák, kurzusok: Alpbach - Ausztria Önálló kísérletek: Fly your thesis Drop your thesis További információ:

11 Felhasznált irodalom [1] McEwan and Phillips, [2] David A. Burt, The development of a Gerdien condenser for sounding rockets, Scientific report no 8., University of Utah, [3] Farrock,H. Design of a simple Gerdien condenser for ionospheric D region charged particle density and mobility measurements, Penn.State University,Scl.Rep.No 433,1975. Az előadás során a csapattársaim munkájának eredményeit is felhasználtam.

12 A kondenzátor felépítése

13 Néhány ion, ami mérni szeretnénk Pozitív ionok: H + (H 2 O), NO + (H 2 O), H 3 O + (H 2 O), NO + 2 (H 2O) Negatív ionok: O 2 (H 2O),CO 4 (H 2O) 2,NO 2 (H 2O), NO 3 (HNO 3), HSO 3