بررسي تجربي و بهينه سازي عملكرد حرارتي سلول طيف سنج تحرك يوني

طيف سنجي تحرك يوني به عنوان يكي از روش هاي آشكارسازي بر اساس يونيزاسيون مواد معدني، آلي و شيميايي در ماموريت‍هاي سرنشين ‍دار و رباتيك فضايي، سال‍ها به‏طور كارآمدي مورد استفاده قرار گرفته است. كاربردهاي فضايي اين ابزارها، شامل پايش محيطي فضاپيماها و همچنين شناسايي مواد آلي و معدني در نمونه‏هاي گردآوري‍شده از كيهان مي باشد. در اين بين، جهت پاك‍سازي و انتقال يون‍ها در ناحيه رانش سلول آشكارساز، نياز به گرمايش وجود دارد. با توجه به نياز به كوچك‍سازي و بهينه ‍ سازي توان مورد نياز آشكارسازهاي فضايي، بررسي تجربي گراديان حرارتي و عوامل موثر بر آن بسيار اهميت دارد. جهت انجام بررسي تجربي حرارتي سلول، برنامه و تجهيزات ثبت دما همچون سامانه كنترل دما، ثبت كننده اطلاعات، حسگرهاي ترموكوپل، نمايشگر، حسگر دماي مقاومتي و همچنين اجزاي اصلي سيستم آشكارساز شامل واجذب كننده و ميكروپمپ ها استفاده شده است. در اين پژوهش، با بررسي تجربي زمان گرمايش و گراديان حرارتي موجود در سلول طيف سنج تحرك يوني در حالت‍هاي مختلف و چندين دماي هدف، عوامل موثر بر آن شناسايي شد. نتايج نشان داد، ايجاد جريان نوساني هوا درون سلول مي تواند موجب كاهش گراديان دمايي و زمان رسيدن به پايداري حرارتي شود. در نهايت، راهكارهايي براي بهينه ‍سازي حرارتي ارائه شده است