AMS-02 Elektronik Termal Vakum ve Termal Denge Testi

AMS-02 (alfa manyetik spektrometre), en az 10 yıl boyunca Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki yüklü kozmik ışın spektrumlarını ve yüksek enerjili fotonları ölçmek için tasarlanmış ve uzayda doğmuş bir cihazdır. Bu cihaz, kozmik ışınların bileşimi ve akışına ilişkin hassas ölçümler yaparken kozmik anti maddenin varlığını ve karanlık maddenin kökenini aramak ve evreni ve onun meydana gelişini incelemek amacı ile uzay ortamını kullanmaktadır.

AMS-02 cihazının tüm bileşenleri, fırlatma aşamasındaki mekanik gerilimlere dayanacak ve geniş bir sıcaklık aralığında vakumda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu bakımdan bu cihaz oldukça karmaşık bir yapıdadır ve alt bileşenlerinin çoğu sıkı uzay yeterlilik testlerinden geçmiştir. Buna rağmen, tamamen monte edilmiş sistem üzerindeki termal vakum ve termal denge testi, cihazın piyasaya sürülmesinden önce performansını doğrulamak için önemli bir süreçtir.

İlgili ortam ve daha önceki bir entegrasyon aşamasında test edilemeyen termal kontrol sisteminin entegre alt sistemlerini test etmek için termal vakum ve termal denge testi bir fırsat olarak görülmektedir.

Simüle edilmiş bir termal vakum alanı ortamında Alfa Manyetik Spektrometre 02 (AMS-02) cihazının elektronik birimlerinin termal davranışını araştırmak için AMS-02 entegre modeli, AMS-02 için toplu parametre ve büyük uzay simülatörünün örtüsü kullanılarak programlanmıştır. AMS-02 cihazı ile büyük uzay simülatörünün örtüsü arasındaki ışınımsal ısı akışını hesaplamak için Monte Carlo algoritması kullanılmıştır. AMS-02 cihazının ana radyatörlerine monte edilen ısı borularının ısı transfer performansları, entegre model kullanılarak farklı yerçekimi seviyelerinde tamamen incelenmiştir. AMS-02 cihazına monte edilen elektroniklerin maksimum sıcaklık farkı, 0g ve 1g yerçekimi ortamlarında çalıştırılan ısı boruları için eksi 31,1 derecedir. Bu hesaplamalara dayanarak AMS-02 termal vakum ve termal denge testinin elektronik ünitelerinin normal performansını korumak için test yönelimi yatay yönde gerçekleştirilecek şekilde tanımlanmıştır.

Uydular uzaydaki hizmet ömürleri boyunca yüksek vakuma ve çeşitli termal koşullara maruz kalır. Gelişmiş laboratuvarların termal vakum odalarında farklı pompalama sistemleri kullanılarak yüksek vakum simüle edilmekte ve bu odaların termal duvarları ve ısı transfer ortamı olarak nitrojen veya helyum yardımı ile yüksek ve düşük sıcaklıklar üretilmektedir. Bu laboratuvarlarda gerçekleştirilen başlıca testler şunları içermektedir:

• Termal vakum testleri: Değişen sıcaklıklarda hem komple sistemlerin hem de bireysel termal kontrol alt sistemlerinin yüksek vakum koşullarında termal fonksiyon testleri gerçekleştirilir.
• Termal denge testleri: Farklı sıcaklık seviyelerinde vakumda termal denge testleri, termal model hesaplamalarının doğrulanmasına olanak tanır.
• Termal vakum çevrim testleri: Numune belirli bir minimum ve maksimum sıcaklığın yanı sıra önceden tanımlanmış tutma süreleri ve sıcaklık artışlarıyla belirli sayıda sıcaklık döngüsüne maruz bırakılır.
• Fırınlama testleri: Numune belirli bir süre boyunca vakumda yüksek sıcaklıklara maruz bırakılarak yapılardaki veya yapıştırıcılardaki silikon gibi gaz çıkaran ürünlerin çıkarılmasına olanak sağlanır.
• Kriyojenik sıcaklıklarda çok düşük sıcaklık testleri: Test odalarındaki termal duvar sıcaklıkları normalde sıvı veya gaz halinde nitrojen kullanılarak yönetilir ve yaklaşık olarak minimum sıcaklık sağlanır. 90 Kelvin, çoğu test kampanyası için fazlasıyla yeterli bir sınır. Soğutulmuş optik cihazların test edilmesi gibi özel durumlarda daha düşük sıcaklıklar gereklidir. Bu durumlar için, helyum soğutma sistemiyle donatılmış bir test odası kullanılır. Burada 10 Kelvin’e kadar sıcaklıklar, yani mutlak sıfıra yakın koşullar oluşturulabilir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “AMS-02 Elektronik termal vakum ve termal denge testi” standardına uygun test hizmetleri de vermektedir.