Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

ACS

ACS — характеристика комплекса


В рамках программы ЭкзоМарс в 2016 году планируется запуск орбитального зонда к Марсу — Trace Gas Orbiter (TGO).


Основной задачей TGO будет комплексное исследование атмосферы Марса, исследование вертикального распределения малых составляющих, в первую очередь метана, поиск органических молекул (углеводородов C2H2, C2H6 и т.д.), других малых составляющих, поиск возможных источников и стоков, измерения изотопных отношений и их вариаций.


Подобная задача может быть решена с помощью спектрометров высокого разрешения в ближнем и среднем ИК диапазоне.


Поэтому было принято решение о создании атмосферного комплекса прибором на базе уже имеющихся разработок.


Комплект ACS (Atmospheric Chemistry Suit) состоит из трех спектрометров:


  1. NIR — эшелле-спектрометр с акустооптической фильтрацией света ближнего ИК диапазона;
  2. MIR — эшелле-спектрометр среднего ИК диапазона;
  3. TIRVIM — фурье-спектрометр теплового диапазона.


В 2012 году начата разработка спектрометров и проработка научных задач.


ACS — текущее состояние


В 2012 году начата разработка спектрометров и проработка научных задач.


ACS


Согласована общая механическая компоновка атмосферного комплекса ACS (Atmospheric Chemistry Suite).


Проведено предварительное механическое и тепловое моделирование (рассчитаны нагрузки на посадочные места, в том числе обусловленные тепловыми деформациями, рассчитаны резонансные частоты комплекса, рассчитаны температуры посадочных мест, создана упрощенная тепловая модель прибора).


Согласованы интерфейсы (механические, тепловые, электрические, связи) между блоками комплекса.


Написана первая версия документа согласования интерфейсов ACS с TGO (Trace Gas Orbiter).


TIRVIM


Проработана общая компоновка Фурье-спектрометра TIRVIM.


Создана принципиальная оптическая схема прибора, определены его метрологические параметры.


Проводится детальная проработка узлов прибора. Проводится проработка схемных решений для плат электроники прибора.


MIR


MIR — это эшелле-спектрометр среднего инфракрасного диапазона от 2.2 до 4.4мкм.


Прототипом спектрометра послужил эшелле-спектрометр ТИММ на КА «Фобос-грунт» (Korablev et al., 2011).


В качестве принципа работы выбрана скрещенная дисперсия (в отличие от прибора ТИММ с акустооптическим фильтром). Угловая дисперсия эшелле решетки и сканирующей дифракционной решетки ориентируются во взаимно перпендикулярных направлениях, при этом на детекторе спектры соседних порядков эшелле располагаются друг над другом, обеспечивая суммарно одновременное измерение спектра в широком диапазоне с высоким спектральным разрешением. Эшелле спектрометр построен по автоколлимационной схеме Литтрова, с разнесением входного и выходного пучков в плоскости дифракции. Эшелле решетка изготавливается на заказ, так как число штрихов составляет всего 3штр/мм. Дифрагированный пучок коллимируется на вторую решетку, а затем фокусируется на детектор. Поворотом второй решетки, работающей в первом порядке дифракции, обеспечивается сканирование – перестройка диапазона одновременного измерения по всему диапазону 2.2-4.4мкм. Для обеспечения поворота вторая дифракционная решетка устанавливается на шаговый двигатель, позволяющий фиксировать решетку в определенных положениях с высокой точностью.


В качестве детектора будет использован матричный КРТ-детектор (кадмий, ртуть, теллур) размером не менее 640х512 пикселов с КМОП-системой считывания. Детектор поставляется в дьюаре вместе с охладителем замкнутого цикла. Красная граница детектора 4,3…4,4мкм, размер пиксела от 15 до 24мкм в зависимости от конкретной марки. На сегодняшний день ведется переговоры о поставке детектора с ведущими мировыми производителями.


Предполагается проводить измерения с частотой два кадра в секунду, таким образом за 140 секунд затмения профиль атмосферы будет прописан 280-ю точками. Каждое измерение может быть проведено для собственного положения сканирующей решетки. Так, например, можно проводить измерения для двух положений и за секунду записывать спектр в двух различных участках спектрального диапазона.


NIR


NIR — компактный эшелле-спектрометр высокого разрешения ближнего ИК диапазона с акустооптической фильтрацией света для разделения порядков. Спектрометр будет работать в спектральном диапазоне 0.7-1.65мкм с разрешающей способностью ~20000. В единицу времени спектрометр может измерить только один дифракционный порядок, но порядки могут выбираться произвольно в зависимости от научной задачи, благодаря гибкости АОПФ фильтра. Инструмент будет работать как в надир, так и в режиме солнечных затмений. Прототипом для NIR послужил спектрометр «Русалка» для измерения содержания парниковых газов CO2 и CH4 в атмосфере Земли, работающий на Международной космической станции (ISS) (Кораблев и др., 2011).


Спектрометр ближнего ИК-диапазона NIR комплекса ACS будет создан с использованием положительного опыта подготовки и проведения эксперимента РУСАЛКА для измерения содержания парниковых газов CO2 и CH4 в атмосфере Земли на борту российского сегмента международной космической станции с 2009 по 2012 годы (Кораблев и др., 2011).


Эшелле-спектрометр с предварительной селекцией порядков дифракции акустооптическим фильтров отличается малыми габаритами, потреблением, высокой надежностью за счет отсутствия механических частей и возможностью вести запись спектров высокого разрешения в диапазоне длин волн меняющихся более чем на октаву. Фоновая запись производится при выключенной акустооптике, поэтому отпадает необходимость использовать механический затвор. При включенном фильтре щель эшелле спектрометра засвечивается диапазоном длин волн, согласованным с областью свободной дисперсии решетки для данного порядка. Спектрометр работает на автоколлимационной схеме, в качестве коллиматора используется параболическое зеркало. Изображение спектра формируется на InGaAs-линейке производства компании Hamamatsu, охлаждение детектора выполняется встроенной двухкаскадной системой Пельтье. По сравнению со спектрометром Русалка будут использованы следующие улучшения схемы: повешение светосилы за счет лучше концентрации световой энергии на щели, использование последнего поколения детекторов и системы охлаждения.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика