CC BY
30
КОНЦЕПЦИЯ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ КОСМИЧЕСКИХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ЧИСТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Севрюкова Елена Александровна
канд. техн. наук, доцент Национального исследовательского университета
«МИЭТ», Москва, Россия E-mail: melaly@mail.ru
CONCEPT OF POLLUTION CONTROL SPACE OPTICAL SYSTEMS IN A
CLEAN ROOM
Elena Sevryukova
candidate of Science, assistant professor of National Research University of
Electronic Technology
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены элементы концепции тотального контроля загрязнений частицами и молекулярными загрязнениями космических оптических систем в чистых помещениях, приведен анализ времени экспонирования оптических поверхностей в чистых помещениях различного класса чистоты воздуха (газа). Контроль загрязнения космических оптических систем ограничивает количество частиц и молекулярных загрязнений, улучшает экономическую эффективность миссии результатов, а также повышает надежность космических аппаратов.
ABSTRACT
The article considers the elements of the concept of total control of pollution particles and molecular contaminants space optical systems in clean rooms, an analysis of the exposure time of the optical surfaces in clean rooms of various classes of clean air (gas). Pollution control space optical systems limits the number of particles and molecular contamination, improves the cost-effectiveness of the results of the mission, as well as increases the reliability of spacecraft.
Ключевые слова: оптические системы; воздух; контроль; чистое помещение; частицы; молекулярное загрязнение.
Keywords: optical systems; and the air; control; clean room; particles; molecular contamination.
Загрязнение космических оптических систем управляется с помощью методов правильного, выбора соответствующих материалов, оборудования и компонент предварительной очистки, а также обслуживания. Очень важна чистота во время сборки, тестирования, проверки, транспортировки, хранения, запуска и на орбите. Такая практика повышает надежность оптических систем путем ухода от первичного в пространстве частиц и молекулярных загрязнений.
х а ф ш о
о
S з-.Ü X
О)
ш
ä
>
4ИСО
-ш- 5ИСО
-- 6ИСО
-*- 7ИСО
8ИСО
1000
10000 t, (дней)
Рисунок 1. Время экспонирования оптических поверхностей в чистых помещениях различного класса чистоты
Для приближённой оценки максимального времени экспонирования оптических поверхностей в помещениях с различными классами чистоты воздуха (газа), был взят, представленный на рисунке, эмпирический график, отображающий зависимость уровня чистоты исследуемой поверхности, в соответствии со стандартом STD 1246C (США) [5], от времени выдержки её в помещении различных классов чистоты воздуха (газа) [1]. Горизонтальная исследуемая поверхность расположена «к верху». Для поверхности «лицом вниз» уровни плотности загрязнения частицами уменьшается в 100 раз.
Таблица 1.
Соотношение уровней чистоты поверхностей
Уровень чистоты поверхности по STD 1246C 1 5 10 25 50 100 200 50 0 750 100 0
Уровень
чистоты 0,0000 0,000 0,00 0,02 0,1 2,0 28, 46 376 544
поверхност 1 4 2 3 8 6 9 0 0 2
и в ppm
Контроль загрязнения космических оптических систем состоит из планирования, организации осуществление всех видов деятельности, необходимых для определения, достижения и поддержания требуемого чистоты оптической системы.
Каждая оптическая система имеет свою собственную уникальную концепцию контроля загрязнений. Для эффективной борьбы с загрязнением, инженерные процедуры должны быть использованы при проектировании, производстве, предварительной очистке, сборке, испытаниях и проверке, транспортировке, хранении, запуске и эксплуатации на орбите.
Желаемый уровень чистоты [2], созданной на этапе проектирования, определяет концепцией тотального контроля, необходимой для достижения соответствующих параметров. Все процедуры должны документироваться в «плане контроля загрязнений», который может быть разработан с использованием следующих шагов:
1. Определение степени чистоты.
2. Подготовка дизайн-проекта с оптимальными материалами, конфигурацией и допусками, для достижения необходимого уровня чистоты.
3. Подбор и обучение персонала методам контроля загрязнений.
4. Выбор и использование соответствующих материалов, оборудования и процессов.
5. Реализация бюджета и мониторинга загрязнения во время каждой фазы программы.
6. Алгоритм обеспечения чистоты продукта, для минимизации вероятности повторного заражения после очистки.
7. Выбор квалифицированного персонала и оборудования для мониторинга процессов очистки.
Основными источниками загрязнения твердыми частицами являются:
• воздушно-десантные частицы, оседающие на поверхности аппарата при изготовлении, монтаже, и тестировании.
• краска, клочья изоляции, волокна одежды, и другие человеческие факторы.
захваченных частиц на внутренних поверхностях узлов и в других аппаратных щелей. Они освобождены и диспергировали от акустических вибраций, транспорта и запуск.
• реакция системы управления (RCS) или основной выхлопной системы движения шлейфа и вспышки испаритель выпуска воды, которая может создать остаточной среды облака
Основные источники молекулярных загрязнений являются [3]:
1. Остатки производства в результате изготовления оборудования.
2. Материал дегазации.
3. Поверхности дегазации космического аппарата во время подъема, развертывания и поиска работы.
4. Земля и условия воздушной перевозки.
5. Летучие конденсируемые материалы в среде, которые осаждаются критические поверхности во время монтажных работ.
6. Двигательная система вызывает осаждение нелетучих веществ (ММН-нитрат) на оптических поверхностях.
7. Окисление в результате воздействия атомарного кислорода присутствующего в низкой околоземной орбите.
На инженера контроля загрязнения должна быть возложена ответственность за координацию всех технологических процессов:
проектирование, изготовление, испытания, проверки, объекты и материалы, а также обеспечение качества. Контроль загрязнения должен включать в себя [4]:
1. планирование бюджета;
2. выбор и тестирование материалов, покрытий и процессов;
3. участие в разработке обзоров;
4. подготовка детальных требований контроля загрязнений;
5. чертежей, спецификаций и процедур;
6. мониторинг свидетелей на протяжении каждого этапа программы. Инженер загрязнения и инженер контроля качества должны установить процедуры контроля загрязнения для и средств испытаний и обеспечить мониторинг объекта.
Во избежание загрязнения оптических критических поверхностей необходимо уделить внимание дизайну. Очистка оптической системы с чистым, сухим азотом во время система не находится в чистой окружающей среде (то есть, хранения, перевозки, простои во время испытаний, и т. д.) является эффективным методом контроля загрязнения.
Список литературы:
1. ГОСТ ИСО 14644-1-2002 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Классификация чистоты воздуха.
2. ГОСТ ИСО 14644-9-2012 Проект. Классификация чистоты поверхностей по частицам.
3. ГОСТ Р 50109-92 Материалы неметаллические. Метод испытаний на потерю массы и содержание летучих конденсирующихся веществ при вакуумно-тепловом воздействии.
4. 209 Е Федеральный стандарт США.
5. MIL STD 1246 Военный стандарт США.
