Михалев Павел Андреевич

Работа посвящена исследованию возможности применения алмазоподобных покрытий в качестве защитных слоев, наносимых на конструктивные элементы космических аппаратов. Описана методика оценки стойкости тонких покрытий к воздействию ионного излучения с использованием фокусированного ионного пучка. Приведены результаты исследований стойкости образцов алмазоподобных покрытий на подложке из монокристаллического кремния по данной методике. Исследованы структура и механические свойства покрытий, определен коэффициент алмазоподобия. Показано, что стойкость покрытий не менее чем в 2,5 раза выше стойкости кремниевой подложки. Установлена связь между стойкостью покрытия к ионному воздействию, степенью алмазоподобия покрытия и его микротвёрдостью.

Разработана методика испытаний электроизоляционных материалов при воздействии следующих факторов космического пространства: повышенная температура, высокий вакуум. Проведено исследование степени массопотери и деградации электрической прочности образцов полимерного изоляционного материала космического назначения РАДПЛАСТ Т2 с нанесенными защитными алмазоподобными покрытиями и без них. Показано, что нанесение алмазоподобных пленок позволяет снизить интенсивность массопотери в ходе термовакуумного воздействия, обеспечивая тем самым сохранение электрической прочности электроизоляционных материалов на большем временном интервале.

Проведено математическое моделирование процессов диффузии и газовыделения легколетучих компонент материалов космического назначения с защитными алмазоподобными покрытиями и без них. Установлено, что использование антидиффузионных алмазоподобных покрытий существенно снижает деградацию полимерных материалов космического назначения, вызванную газовыделением. На основе разработанной модели может проводиться прогнозирование изменения свойств испытываемых материалов, связанного с газовыделением (массопотерей), а также осуществляться выбор газонепроницаемых функциональных барьерных покрытий, снижающих интенсивность газовыделения.

Разработан универсальный стенд для исследования стойкости материалов к воздействию факторов космического пространства, который может применяться для проверки математической модели газовыделения и пленкообразования на адекватность и разработки методики испытаний материалов на газовыделение. При проектировании экспериментальной оснастки проведены тепловые расчеты в среде COMSOL Multiphysics. На основании которых, были выбраны габариты и форма блоков. В результате кратковременных испытаний могут быть определены кинетические параметры газовыделения и пленкообразования. По эти данным может проводиться прогноз на срок функционирования изделия, в котором присутствует исследуемый материал. 

В работе рассмотрены проблемы исследования временных характеристик сцинтилляционных детекторов. Предложено использование синхротронного излучения для возбуждения сцинтилляции с целью обеспечения измерения времени высвечивания сцинтилляционных детекторов с субнаносекундным временным разрешением.