Přenosný zdroj gama záření pro testování a kalibraci družicových detektorů
Přenosný zdroj gama záření
Trvání projektu: 2012 až 2015
Vedoucí projektu: Tomáš Slavíček
Koordinátor projektu: Carlos Granja
Kompaktní mobilní zdroj gama záření je určen k testování a kalibraci zařízení citlivých na gama záření, a to včetně zařízení umístěných v kosmických lodích. Stanice byla vyrobena speciálně pro planetární misi Evropské kosmické agentury BepiColombo, která bude zkoumat Merkur. Zdroj a příslušná metodika umožňují referenční kalibraci pro kvalifikaci zařízení a pro předletovou kontrolu zařízení již integrovaných do družic. Stanice poskytuje diskrétní gama kvanta rovnoměrně rozložená v širokém rozsahu energií (100 keV až 9 MeV) produkovaná s potřebnou intenzitou. K funkci je ve stanici využito laboratorního radionuklidového zdroje neutronů, 100 l destilované vody a 22 kg standardní soli. Čas, který je nutný ke spuštění stanice vložením neutronového zdroje je pouze několik minut. Doba potřebná ke kalibraci zařízení až na energii 8,5 MeV je při vzdálenosti zdroje od kalibrovaného zařízení 2 m maximálně 20 minut. Nízkoenergetické pozadí umožňuje při stejné vzdálenosti detekovat výskyt výrazných kalibračních píků za méně než 1 minutu pro hodnoty pod 1 MeV a 1 až 2 minuty do 3 MeV. Výhodnými vlastnostmi zařízení, zejména pro práci v podmínkách s omezeními týkajícími se nakládání a transportu neutronového zdroje, je možnost přepravy celého systému, jednoduchá příprava a minimální nutnost manipulace. Hodnoty radiačních dávek v okolí zdroje se pohybují v povolených mezích.
Výroba mobilního zdroje gama záření byla financována Výzkumným grantem No. AO/1-6647/10/NL/CBi Evropské kosmické agentury. Skladování a využití stanice a AmBe neutronového zdroje je financováno grantem Výzkumná Infrastruktura No. LM2011030 MŠMT ČR.
Ústav technické a experimentální fyziky
ÚTEF je výzkumným centrem Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT) pro oblasti základního a aplikovaného výzkumu ve fyzice mikrosvěta. Výzkum se zaměřuje na vývoj pokročilé instrumentace a nové metodiky včetně inovativních aplikací např. v medicíně či kosmonautice. Ústav má dnes přes 80 zaměstnanců, z nichž pětinu tvoří cizinci. Zároveň jsou podstatnou částí týmu odborných pracovníků Ph.D. studenti a mladí vědci. Pracoviště je vybaveno moderními experimentálními přístroji, jako jsou pokročilé rentgenové mikro-radiografické a tomografické zobrazující stanice vlastní výroby. Součástí vybavení je rovněž Van de Graaffův urychlovač, který slouží i jako laditelný zdroj mono-energetických rychlých neutronů pro kosmický výzkum. Dále byly v ústavu sestaveny kompaktní zdroje gama záření určené pro kalibraci družicových přístrojů včetně přenosné stanice pro měření v laboratořích ESA.
Co vám účast v projektu přinesla?
„Byla to především možnost vývoje, výroby a provozování nového zařízení s inovativním využitím ve vesmírných aplikacích, při které jsme zužitkovali naše znalosti v oblasti produkce radiace a radiační spektroskopie. Díky projektu jsme tak vyvinuli úplně nový obchodní produkt, který umožňuje testování a kalibraci detektorů gama záření včetně přístrojů již integrovaných do družic jiných vesmírných misí.“