Біологічні космічні впливу і їх характеристики

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки
Кафедра РЕЗ
РЕФЕРАТ на тему:
«Біологічні, космічні впливу і їх характеристики»
МІНСЬК, 2008

1. Біологічні впливу і їх характеристика
Біологічні дії, у яких знаходяться ЕС, визначаються сукупністю впливають біологічних факторів.
Біологічний фактор (біофактор) - це організми або їх спільноти, що викликають порушення працездатного стану об'єкта. Подія, що складається у виході будь-якого параметра ЕС під дією біофактора за кордону, зазначені в НД, називають біологічним пошкодженням (биоповреждениям).
Аналіз біопошкоджень дозволяє виділити їх основні види:
• механічне руйнування при контакті організмів з РЕСІ;
• погіршення експлуатаційних параметрів;
• біохімічне руйнування;
• біокорозії.
Механічне руйнування РЕСІ викликається в основному макроорганізмами, тобто організмами, що мають розміри, порівнянні з габаритами виробів. Макроразрушеніе при контакті може відбутися в результаті зіткнення, прогризанія і знищення вироби, наприклад при зіткненні птахів з літаками і антенами радіолокаційних станцій, прогризанія матеріалів гризунами (щурами, зайцями, білками, сліпаки та ін), а також откриточелюстнимі комахами (переважно різними видами термітів і мурах). Знищення матеріалів і виробів відбувається в основному в процесі живлення організмів.
Погіршення експлуатаційних параметрів РЕСІ викликається біоуражень, біозасореніем і біообростання. Біоуражень називають виділення організмів і продукти їх життєдіяльності, вплив яких в результаті змочування водою або вбирання вологи з повітря призводить до зміни параметрів виробів. Біозасореніе РЕСІ пов'язано з наявністю спор грибів і бактерій, насіння рослин, частин міцелію грибів, посліду птахів, виділень організмів, що відмирають організмів. Обростання бактеріями, грибами, водоростями, губками, молюсками та іншими організмами поверхонь РЕСІ підсилює корозію металів.
Біохімічне руйнування - найбільш широко розповсюджений вид біопошкоджень, але разом з тим і найбільш важко піддається вивченню, тому що викликається в основному мікроорганізмами - будь-якими організмами, що мають мікроскопічні розміри і не видимими неозброєним оком. Цей вид руйнування поділяють на два підвиди: біологічне споживання матеріалів у процесі живлення мікроорганізмів і хімічний вплив виділяються при цьому речовин.
Біологічне споживання пов'язане з попереднім хімічним руйнуванням ферментами вихідного матеріалу іноді тільки одного компонента (звичайно низькомолекулярного з'єднання, наприклад пластифікатора, стабілізатора). Таке руйнування відкриває шлях фізико-хімічної корозії, призводить до погіршення термодинамічних властивостей матеріалу і його механічному руйнуванню під дією експлуатаційних навантажень. Хімічне виробництво продуктів обміну підвищує агресивність середовища, стимулює процеси корозії.
Фізико-хімічна корозія на кордоні матеріал - організм обумовлена ​​впливом аміно-і органічних кислот, а також продуктів гідролізу. В основі цього виду биоповреждения, званого біокорозії, лежать електрохімічні процеси корозії металів під дією мікроорганізмів.
Характер процесів і механізмів біопошкоджень та їх вплив на матеріали та вироби тісно пов'язані з ростом і розмноженням організмів, яким необхідно постійно поповнювати енергію від зовнішніх джерел.

1.1. Біофактор як джерело биоповреждения
Переважна більшість (від 50 до 80%) ушкоджень РЕСІ зумовлено впливом на них мікроорганізмів (бактерій, пліснявих грибів і ін), розвиток і життєдіяльність яких визначаються зовнішніми впливають чинниками: фізичними (вологість і температура середовища, тиск, радіація і т.д. ), хімічними (склад і реакція середовища, її окислювально-відновні дії), біологічними. Найбільший вплив на активність мікроорганізмів надають температура і вологість.
Бактерії - найчисленніша і поширена група мікроорганізмів, що мають одноклітинне будову. Бактерії швидко розмножуються і легко пристосовуються до мінливих фізичних, хімічних і біологічних умов середовища завдяки тому, що вони можуть адаптивно утворювати ферменти, необхідні для трансформації поживних середовищ. Одна з особливостей мікроорганізмів - їх здатність до спороутворення.
Освіта спір у бактерій не пов'язано з процесом розмноження, а служить пристосуванням до виживання в несприятливих умовах зовнішнього середовища (нестачі поживних речовин, висушуванні, зміні рН середовища і т. д.), причому з однієї клітини формується тільки одна спору. Розмноження бактерій здійснюється шляхом ділення клітин.
Пліснява, що грають домінуючу роль серед мікроорганізмів, відрізняються від бактерій складнішою будовою. Клітини грибів мають витягнуту форму і нагадують нитки - гіфи. Гіфи гілкуються і переплітаються, утворюючи міцелій або грибницю.
Особливість грибів - різноманітність способів їх розмноження: обривками міцелію, суперечками, оідіямі, конідіями. Оптимальними умовами для розвитку більшості цвілевих грибів є висока вологість (понад 85%), температура +20 ... 30 ° С і нерухомість повітря. Велику роль при заселенні матеріалів бактеріями і грибами відіграє здатність суперечка адсорбуватися на гладкій поверхні.
Дія мікроорганізмів на матеріали та елементи РЕСІ пояснюється тим, що завдяки мікроскопічним розмірам гіфи і суперечки проникають в поглиблення і тріщини матеріалу, проростають у них, утворюючи міцелій, який, швидко поширюючись по субстрату, викликає зміна маси, водопоглинання і ступеня гідрофобності. Обростання мікроорганізмами залежить від хімічного складу і будови матеріалу, мікрофлори навколишнього середовища, наявності забруднень (органічних і неорганічних) в повітрі, кліматичних умов і вибірковості дії спільнот організмів. У першу чергу гриби вражають матеріали, що містять живильні для них речовини.
Використовуючи ці матеріали в якості джерел вуглецю та енергії, гриби приводять їх в непридатність. Однак псування піддаються і матеріали, що не містять ніяких поживних речовин, наприклад розростання міцелію на поверхні оптичного скла. Після видалення грибного нальоту на склі залишаються сліди, що нагадують міцелій, - «малюнок травлення». Це наслідок руйнування скла продуктами метаболізму.
Органічні кислоти та інші метаболіти, володіючи високою провідністю, можуть бути основною причиною зниження питомих поверхневого і об'ємного опорів матеріалів, напруги пробою, збільшення тангенса кута діелектричних втрат, руйнування лакофарбових покриттів.
Під впливом цвілі значно зростає інтенсивність старіння пластмас, а міцність деяких склопластиків знижується на 20-30%. Розвиток пліснявих грибів на електроізоляційних матеріалах погіршує їх діелектричні властивості. Освіта цвілі на поверхнях друкованих плат внаслідок високого вмісту вологи в клітинах грибів (до 90%) призводить до коротких замикань між струмоведучими частинами.
Застосування гарячих операцій на початкових стадіях технологічного процесу значно знижує число колоній. Сприятлива дія робить і аерація повітря у виробничих приміщеннях.
Серед комах найбільшу шкоду завдають терміти - «білі мурашки», які ушкоджують матеріали та вироби, розташовані на шляху до їжі, місцем окукліванія та будівництва гнізд.
Наявність щілин, зазорів та інших укриттів може залучати комах. Шорстка поверхня зручна для їх пересування. На холодні предмети комахи не сідають, а теплі їх залучають.

2. Космічні впливу і їх характеристика
Космічні впливу характеризуються сукупністю впливів космічного середовища, до яких відносяться: глибокий вакуум, невагомість, температура, електромагнітні та корпускулярні випромінювання, наявність метеорних частинок, магнітних і гравітаційних полів і ін
При вивченні параметрів космічних умов виділяють три середи: міжзоряну, міжпланетну, атмосферу планет і їх супутників.
Міжзоряне середовище складається з міжзоряного газу і дрібних твердих частинок пилу, що заповнюють простір між зірками в галактиках. Міжзоряне середовище поблизу Сонця переходить у міжпланетну середу.
Міжпланетна середу заповнює простір між планетами Сонячної системи. Вона складається з іонізованих атомів водню і атомів гелію (90 і 9%). Найбільший інтерес представляє для нас атмосфера Землі і її зовнішня частина - екзосфера.
Зміна параметрів атмосфери Землі з висотою виглядає наступним чином, таблиця 1.
Таблиця 1 - Зміна параметрів атмосфери Землі з висотою
Висота, км
Тиск, Па
Температура, К
Концентрація частинок, см -3
Характеристика вакууму
Рівень моря
1,33 ∙ 10 травня
293
2,7 ∙ 19 жовтня
-
200
8,5 ∙ 10 -5
1200
7 ∙ 9 жовтня
Глибокий
500
4 ∙ 10 -7
1600
2,5 ∙ 10 липня
Глибокий
1000
4 ∙ 10 -9
1600
1,5 ∙ 10 Травня
глибокий
10000
2,5 ∙ 10 -10
15000
1 ∙ 10 Березень
сверхглубокий
У космічних умовах всі фактори діють на тлі глибокого вакууму, що прискорює протікання різних фізичних процесів. У космічному просторі будь-який матеріал виділяє гази і пари, домішки і добавки, аскорбінової кислоти на поверхні і в об'ємі.
Космічний вакуум викликає сублімацію поверхневих шарів матеріалів ЕА, тобто з плином часу відбувається зменшення початкової товщини. Наприклад, пластини Zn або калію за рік зменшуються за рахунок сублімації на 0,1 мм при температурі поверхні 100-150С. Якщо використовувати Al, Si, Cu, Ni, і Br., То для отримання такого ж результату, необхідно Т = 750-1000.
Втрати полімерних сполук відбуваються головним чином за рахунок розкладу в більш прості леткі речовини. Массопотері деяких матеріалів досягають 2% при циклічному зміні температури 90-120С і опроміненні Сонцем.
У результаті відбувається зміна теплофізичних та діелектричних характеристик матеріалів. Теплообмін може здійснюватися тільки за рахунок випромінювання. Утруднена теплопередача за рахунок зіткнення, через мікронерівності і вакуумних проміжків між ними. У середньому падіння температури повітря з висотою становить приблизно 0,56 ° на кожні 100 м вертикального підйому.
У тропосфері температура повітря зменшується на 4-8 ° на кожен кілометр висоти. Якщо влітку у землі температура +20 - + 30 °, то на висоті 3 - 4 км температура близько 0 °, а на висоті 9 - 11 км досягає мінусової температури 40-50 °.
На малюнку 1 вказані значення температури в залежності від висоти, прийняті в якості міжнародного стандарту. Цими значеннями користуються для розрахунків та співставлення даних. На цьому ж малюнку для того випадку, коли необхідні більш точні відомості про температуру, наведені залежності температури від висоти над рівнем моря для субтропічної зими, помірного літа і тропічного літа.

Малюнок 1 - Стандартна температура атмосфери:
1-помірне літо; 2-тропічне літо; 3-міжнародна стандартна атмосфера; 4-субарктичний зима.
На малюнку 2 приведені значення щільності повітря залежно від висоти над рівнем моря.
Становлять практичний інтерес для проектування апаратури середні значення відносної і абсолютної вологості в атмосфері залежно від висоти над рівнем моря. Ці залежності наведені на малюнку 3.
Тропосферу від стратосфери відокремлює перехідна область протяжністю 1 - 3 км , Звана тропопаузою. Її висота над земною поверхнею залежить від географічної широти місця.
У екватора температур а в тропопаузе на висоті 16-18 км дорівнює приблизно 70-80 ° С; біля полюсів висота тропопаузи дорівнює 3-6 км і температура в ній значно вище.
Над тропопаузою починається стратосфера. На відміну від тропосфери, де температура в основному регулюється турбулентним перемішуванням повітря в стратосфері регулятором температурного режиму є променевий теплообмін. Стратосфера простягається до висоти 60 - 70 км .
Самі верхні шари атмосфери, розташовані за стратосферою, називаються іоносферою. Молекули повітря цих верств сильно іонізовані.
Нижній шар іоносфери, що лежить на висоті 70 - 90 км (Шар Д), утворений іонізацією випромінюванням хромосфери, а розташований на висоті 90 - 100 км (Шар Д) - рентгенівським випромінюванням корони Сонця.
Залежність температури від висоти у верхніх шарах атмосфери, якщо взяти деякі середні значення, вимальовується в наступному вигляді: починаючи з висоти 11 км , Температура залишається постійної приблизно до 20 км і рівної -56 0 С. Потім на висотах 20-50 км спостерігається підвищення температури за рахунок інтенсивного поглинання ультрафіолетового сонячного випромінювання шаром озону, розташованого на цих висотах.
На висоті близько 50 км температура атмосфери досягає приблизно +70 ° С. Далі починається нове зниження температури. На висоті 80 - 100 км температура падає приблизно до -60 ° С і потім неухильно підвищується, переходячи в область позитивних значень.
Це підвищення температури пов'язано з бомбардуванням земної атмосфери космічними частками і з сонячною радіацією.
Невагомість - як фактор космічного простору має місце при вільному орбітальному польоті. По впливу на ЕС невагомість впливає на тепловий режим виробів через зміну гідродинаміки теплоносіїв, процесів кипіння і конденсації холодоагентів.
Тому чинник невагомості звичайно враховується тільки для ЕС, що розміщуються в герметизованих відсіках космічних апаратів.
Основним джерелом променистих теплових потоків в космічному просторі служить Сонце.
Енергія в спектрі випромінювання розподіляється наступним чином:
• 9%-ультрафіолетове випромінювання;
• 46%-видиме випромінювання;
• 45%-інфрачервоне, решта - рентгенівське і корпускулярне
випромінювання.


У свою чергу, поверхня землі посилає на поверхню КА довгохвильове лікування, тобто тепловий потік, що становить на низьких орбітах до 40% щільності потоку прямого сонячного випромінювання.
Малюнок 2 - Стандартна щільність повітря:
1 - субтропічна зима; 2 - міжнародна стандартна атмосфера;
3-помірне літо; 4 - тропічне літо.

Рисунок 3 - Залежність відносної (1) і абсолютної (2) вологості повітря від висоти над рівнем моря:
φ - відносна вологість; ω-кількість водяної пари, г на 1 м
повітря.

ЛІТЕРАТУРА
1. Грицай С.П., Гурський М.С., Ярунічева Є.В. Програма, методичні вказівки та контрольні завдання з курсу "Методи і засоби випробувань РЕЗ (ЕВС)". Мн.: БДУІР, 2003
2. Гурський М.С. Лабораторний практикум з курсу "Випробування, контроль і сертифікація радіоелектронних засобів". Частина-1 Мн. БДУІР, 2000.
3. Гурський М.С. Лабораторний практикум з курсу "Випробування, контроль і сертифікація радіоелектронних засобів". Частина-2 Мн. БДУІР, 2002.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
42.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Кліматичні впливу і їх характеристики Радіаційні впливу їх характеристика
Космічні ЕОМ
Космічні технології
Міжнародні космічні організації
Як літають космічні ракети
Авіаційні ракетно-космічні системи
Космічні двигуни третього тисячоліття
Перспективні космічні композиційні матеріали
Космічні причини виникнення глобальних катастроф
© Усі права захищені
написати до нас