Роль термосопротивления контакта "зеркало- элемент системы охлаждения" в эффективности системыохлаждения зеркала из кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ІІЛУК ФІЗИКО - ТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР г- , імені Б.І Вєркіна

■І о и,«

На правах рукопису

/ 6 п;ол Г':

НАСГЕНКО Ірниа Василівна (Ш$ь

УДК 536: 581.3 +621.59 (088.8)

РОЛЬ ТЕРМООПОРУ КОНТАКТУ“ ДЗЕРКАЛО - ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯ”В ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯ ДЗЕРКАЛА З КРЕМНІЮ

01.04. 14 - Теплофізика. Молекулярна фізика

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізнко-математичних наук

Харків - 1998

Дисертацією € рукопис.

Робота виконана у Фізико-технічному інституті низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

Науковий керівник:

доктор фіз.-мат. наук, професор Беляева Алла Іванівна, зав. відділом

Офіційні опоненти:

доктор фіз.- мат. наук, професор Оболенський Михайло Олександрович, зав. кафедрою Харківського державного університету

кандидат фіз - мат. наук, старший науковий співробітник

Константинов Вячеслав Олександрович ФТІНТ НАН України

Провідна організація -

Кнївский національний університет ім. Т.Г. Шевченко

Захист відбудеться «/6» '¿Ар&іЯ- 1998 р. у

_ годин на засіданні спеціалізованої вченої ради К02.35.03 при ФТІНТ НАН України ( 310164, м. Харків, проспект Леніна, 47 ).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ФТІНТ НАН України.

Автореферат розісланий «15 » ТрдЛЦИ- 1998р

Учений секретар спеціалізованої ради доктор фіз.-мат. наук

Є.С. Сиркин

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність досліджень визначена необхідністю створення оптико-електронних приладів (ГООЕП), які працюють при глибокому охолодженні. Основними робочими елементами ГООЕП для 1Ч-області спектру є дзеркала, що охолоджуються до кріогенних температур. Створення оптичного дзеркала

- задача принципіально складна навіть в умовах його експлуатації при кімнатній температурі.Якщо ж передбачається виготування кріогенного дзеркала, неминучо виникає проблема створення системи, що забезпечує його швидке і рівномірне охолодження, як на стадії лабораторних випробувань, так і в робочих умовах. Створення таких систем досить складний процес, який потребує попередніх досліджень на спеціальних експериментальних установках. Для проведення таких досліджень необхідно глибоке вивчення фізичних процесів, яке включає науково обгрунтовані методи аналізу і моделювання, конструктивні рішення, зв'язані із створенням та відробленням на лабораторних експериментальних стендах окремих елементів та вузлів, працюючих при низьких температурах.

За’язок роботи із науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана в рамках тематичного плану ФТІНТ НАН України, а також відповідно до проектів ДКНТ України з програми фундаментальних досліджень № 41499 “Наукові основи технології кріогенних оптичних систем"(шифр теми “Кріотехника, напрям 3); та за темою “Створення системи охолодження кріодзеркал з кремнію в вакуумі’ (по пос-тановленню НАНУ №349-Б, реєстраційний номер теми № 349.3.

Мета дисертації. Метою дисертаційної роботи було створення методичного підходу до розробки системи охолодження кріогенних дзеркал з високотеппопровідних матеріалів і створення системи тепловідводу кріогенного кремнієвого дзеркала на основі фундаментального дослідження процесів теплообміну одиничного контакту. Для досягнення цієї мети було вирішено такі експериментальні і теоретичні задачі:

- створена і відпрацьована на модельних кремнієвих зразках система охолодження, в основу якої покладений притискний контакт зразка із джерелом холоду. Для цього проведені детальні експериментальні дослідження нестаціонарного поля температур модельних зразків при відводі тепла з допомогою одиничного елементу системи охолодження;

- експериментально визначені термічний контактний опір та теплова провідність джгутів; ступінь впливу різноманітних факторів ( величини контактного тиску, застосування індієвого прошарку та чистоти обробки поверхонь,що торкаються) на величину термоопору контакта;

- розроблена і створена експериментальна установка для кріовакуумних випробувань та інтерферометричного контролю форми поверхні кріодзеркал;

- проведений аналіз фізичних моделей впливу вхідного ілюмінатора кріогенної експериментальної камери на деформацію хвильового фронту при інтерференційних дослідженнях ;

- розроблене математичне забезпечення для моделювання і оптимізації параметрів системи охолодження;

- розроблена система тепловідводу великогабаритного дзеркала на основі аналізу його теплового режиму в рамках запропонованої математичної моделі;

- проведені кріовакуумні випробування кремнієвого дзерка-

ла після його оснащення розробленою системою охолодження. .

Наукова новизна дисертаційної роботи. Вперше розроблений комплексний методичний підхід до розробки системи охолодження кріогенних дзеркал з високотеплопровід-них матеріалів, вивчена фізична картина контактного теплообміну на прикладі одного контакту і на її основі створена система тепловідводу кріогенного дзеркала з кремнію, матеріалу з високою теплопровідностю. Встановлені загальні закономірності при створенні систем тепловідводу високотел-лопровідних матеріалів.Встановлена визначальна роль контактного термоопору в процесі охолодження дзеркала і досліджені можливості його зменшення.

Основні наукові положення, які виносяться на захист.

1. Дослідження фізичної картини контактного теплообміну не-

з

стаціонарного поля температур модельних зразків; вперше отримані експериментальні значення термоопору контакту “дзеркало - елемент системи охолодження” та інших елементів системи охолодження, необхідних для теплофізичних розрахунків.

2. Експериментальне виявлення залежності контактного термоопору від величини контактного тиску, застосування індієвого прошарку та чистоти обробки поверхонь, що торкаються.

3. Створена унікальна установка для кріовакуумних випробувань оптичних дзеркал та інтерферометричного контролю форми їх поверхонь.

4. Теоретично і експериментально виявлений вплив вхідно-ного ілюмінатора кріовакуумної установки на хвильовий фронт світлової хвилі при інтерференційних дослідженнях.

5. Математичне моделювання процесу охолодження кремнієвого дзеркала і оптимізація параметрів системи охолодження.

Практичне значення роботи. Значення роботи пов'язане із можливостю використання її результатів при створенні і удосконаленні систем охолодження різноманітних оптичних елементів та вузлів ГООЗП.

Особистий вклад автора дисертації полягає в безпосередньому проведенні експериментальних досліджень, обробці одержаних експериментальних результатів, розробці програмного забезпечення. Автор Настенко (Камишова) І. В. брала участь в написанні статей по темі дисертації.

Апробація роботи. Основні результати роботи доповідалися на XXI! науково-технічній конференції молодих дослідників ФТ1НТ АН УРСР в м. Харкові в 1991р., на конференції ІСМС/ІСЕС-14, June 8-12, 1992р. в м. Києві, на конференції «Вплив факторів космічного простору на матеріали і космічні апарати» в 1993р. в м. Харкові.

Публікації. Основний матеріал дисертації відбитий в 6 роботах. З них 3 статті у наукових журналах, 1 препринт, 2 тези доповідей на наукових конференціях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з введення, п’яти розділів, заключного розділу, списку літератури з 78 найменувань і додатку А, містить 31 малюнок, 1 таблицю. Загальний обсяг дисертації складає 138 сторінок.

Основний зміст роботи

У введенні обгрунтована актуальність дисертаційної роботи, сформульована мета дослідження. Перелічені основні положення, які виносяться на захист, відзначена наукова новизна і практична цінність одержаних результатів. Наведений опис структури роботи і дані по її апробації.

В першому розділі «Проблеми вибору матеріалу і створення системи охолодження оптичних елементів» наведений літературний огляд, який охоплює теоретичні та експериментальні дослідження, що стосуються розробки систем охолодження кріогенних дзеркал, а також проблеми контактного теплообміну. Описані проблеми вибору матеріалу дзеркальної заготівлі. Проаналізовані основні параметри нетрадиційних матеріалів з високою теплопровідностю з точки зору перспектив їх використання в кріогенних оптичних системах. На основі проведеного аналізу, як матеріал кріодзеркала був вибраний кремній. Система охолодження дзеркала у вакуумі заснована на кондуктивному відводі тепла до джерела холоду через гнучкі джгути- холодопроводи, які знаходяться у тепловому контакті з його неробочою поверхнею.

Очевидно, що ефективність тепловідводу з допомогою тієї або іншої системи охолодження можна охарактеризувати особливостями нестаціонарного поля температур охолоджуваного дзеркала, наприклад, часом виходу на стаціонарний режим, величиною градієнтів температури в осьовому та радіальному напрямках при впливі потоку тепла на лицеву поверхню дзеркала і ін. В свою чергу, ці особливості залежать від термоопору, площі та конструктивного виконання контактів дзеркала з системою охолоджування, а також від щільності їхнього розміщення на його поверхні. Оскільки технологія створення контактів холодопроводів з кремнієвим дзеркалом не опрацьована, значення питомих контактних термоопорів не визначені. Тому задача розробки і проектування системи охолодження не може бути вирішена лише на основі аналізу нестаціонарного поля температур у дзеркалі при різноманітних початкових і граничних умовах в рамках де-

якої математичної моделі. Таким чином, виникає потреба проведення експериментального дослідження.

В другому розділі описана кріоеакуумна установка для контролю форми поверхні оптичного зеркала в вакуумі в умовах низьких температур. Наведена схема установки, її основні функціональні вузли. Також розглянута конструкція кріостата, який використовується для проведення експериментів щодо охолодження модельних зразків. Описується технологія виготовлення модельних кремнієвих зразків і методика проведення експериментальних досліджень.

Третій розділ присвячений дослідженню впливу вхідного ілюмінатора кріовакуумної камери, в якій проводилися випробування дзеркала, на деформацію хвильового фронту при інтерференційних дослідженнях. Проаналізовані випадки, які можуть привести до деформації ілюмінатора. Розглянутий ряд модельних задач, в рамках яких для конкретного кварцового ілюмінатора проведена оцінка:

- напружень та деформацій, що виникають під впливом перепаду тиску на його поверхнях при різних видах кріплення в корпусі камери;

- викривлення плоского хвильового фронту світла при проходженні через ілюмінатор, що деформувався під дією перепаду тиску;

- температурних напружень та деформацій, що виникають в ілюмінаторі під чинністю неоднорідних температурних полів при різноманітних видах кріплення; напруженнь та деформацій, що виникають в ілюмінаторі при охолодженні із-за невідповідності коефіцієнтів термічного розширення матеріалів ілюмінатора та оправи.

Матеріал ( кварц КВ ) і робочий діаметр ілюмінатора (120мм) задані специфікою задачі, що вирішується за допомогою даної експериментальної камери та розмірами оптичних деталей, що підлягають контролю. Вибір основних факторів , що викривляють, визначався двома характерними режимами експлуатації експериментальної камери: 1. випробування оптичних деталей проводяться в вакуумі (ілюмінатор теплий). Вакуумування внутрішнього об'єму експериментальної камери, яке призводить до перепаду тиску на поверхнях ілюмінатора, викликає його згин в сторону вакуумованого об’єму. В цьому випадку принципово правильно вибрати

товщину ілюмінатора (при заданому матеріалі та діаметрі);

2. Випробування оптичних деталей проводяться в газонапов-неній камері (ілюмінатор холодний). В цьому варіанті важливо правильно встановити ілюмінатор в корпусі камери, щоб звести до мінімуму невідповідність коефіцієнтів теплового розширення ілюмінатора та оправи.

В результаті проведенного аналізу була визначена товщина ілюмінатора /) =15±5 мм, що забезпечує його мінімальний вплив на хвильовий фронт при інтерференційних дослідженнях в вакуумі.

Порівняння отриманої максимальної величини напруження, яке виникає при розглянутій установці ілюмінатора в корпусі камери зі значенням межі стійкості кварцового скла при стисканні дало можливість зробити висновок , що даний ілюмінатор має більш ніж чотирикратний запас стійкості, що дає право вважати його придатним при випробуваннях в заданих умовах.

Також описано лабораторне тестування виготовленого на основі попередніх розрахунків ілюмінатора, що з нашого досвіду повинне передувати його установці в експериментальну камеру. Порівняння оціночних розрахунків та експериментальних результатів впливу деформації вхідного ілюмінатора під дією перепаду тиску на величину викривлень, які вносить ілюмінатор в інтерференційне поле установки, показало достатньо добру відповідність розрахунку та експерименту.

В результаті проведеного дослідження розроблений методичний підхід, який включає попередній теоретичний аналіз, моделювання факторів, які приводять до викривлення хвильового фронту вхідним ілюмінатором кріовакуумної установки при интерференційних дослідженнях і попередній лабораторний контроль готового ілюмінатора.

В четвертому розділі наведені результати дослідження нестаціонарного поля температур одиничного контакту, аналіз яких показав, що вибрані як елемент системи охолодження притискні контакти ефективно відводять тепло від зразків з кремнію. Особлива увага приділена термоопору контакту «кремній - елемент системи охолодження»: дана експериментальна оцінка його величини і вивчений вплив контактного тиску, застосування прокладки і чистоти обробки повер-

хонь, які торкаються на величину термоопору. Також виконана оцінка теплової провідності джгута - холодопроводу.

Результати дослідження залежності термоопору від перерахованих вище факторів (мал.1), дозволили зроби- » ----^

ти наступні висновки:

1. Використання індійової фольги значно (в 5-6 раз) зменшує термічний опір контакту Я«.

2. Модифікація шорсткості кремнієвого зразка від У4-5 до У12-14 призводить до зменшення термоопору контакту приблизно в два раза.

3.Лри збільшенні навантаження від 2.4-10* Н/м2 до 4.3-104Н/м2 опір контакту у відсутність індійової фольги зменшується. Якщо ж в контакті є !п прошарок, термоопір залишається постійним, і досягає величини:

Р?„=6.2,10'< м2К/Вт (ві -V 4.5),

Кк= 1.98-10"’ м2 К/Вт (Бі -V12-14).

У п'ятому розділі розглядається математична модель процесу охолодження кремнієвого дзеркала, яка базувалася на визначенні нестаціонарного поля температур в рамках математичної задачі: на лицеву поверхню кремнієвого циліндра, що має в початковий момент часу деякий заданий розподіл температур Т ((г, г, 0), подається потік тепла, щільність якого я (г, І) є функцією радіальної координати г і часу І. Тепло 8ІДводиться з тильної сторони через кондуктивний тепловий контакт, що володіє заданим термоопором Я, з мідним диском, з’єднаним мідним джгутом з азотною ємністю -джерелом холоду (ДХ). Температуру диску вважали рівною Тдк=77 К. Бокова поверхня циліндра теплоізольована.

Нестаціонарне поле температур в кремнії Т {{г, 2, 1) задовольняє рівнянню:

—йг- іп Зл -Ь- с З-»

о--------------------------о-о

с 1____________________________________,_________________,

г з 4 Р ю',' ь »

Мал.1

Залежність від величини стиску поверхонь, які торкаються

¿і

= .*АТ ,

(1)

де Х/ср - коефіцієнт температуропровідності;

X- коефіцієнт теплопровідності; с- питома теплоємність; р~ щільність кремнію;

. дг \ д дг п Д = —=- + —— + — - оператор Лапласа.

дгг гдг зг2-

Як початкову умову прийняли однорідний по всій області розподіл температури, рівний Т0:

Т «г, 2, 0)=То. (2)

Вибрані такі граничні умови. На лицевій стороні заданий тепловий потік в вигляді відомої функції радіальної координати і часу:

&

2-0,г<г.

(3)

На поверхні 0< г< Гг, г=2і прийнята умова неідеального теплового контакту з тілом, що має температуру Тдх:

(4)

Інші поверхні теплоізольовані :

Ж

т

де п - нормаль до поверхні.

На осі симетрії також поставимо умову відсутності теплового потоку

г=0,0<г<2,

Ефективним засобом рішення системи рівнянь (1) - (6) є метод кінцевих різниць. Займана тілом область розбивається сіткою з кроками Гь, Іл2 по координатам г, г. Течія процесу в часу поділяється на інтервали т. Похідні по координатам і часу замінюються відповідними скінченно - різницевими співвідношеннями.

Використовувався симетричний запис похідних другого порядку точності. Рішення систем алгебраїчних рівнянь,які отримуються при цьому, здійснювалося методом прогонки. Побудована модель дозволила розрахунковим шляхом дослідити вплив основних геометричних і теплофізичних параметрів конструкції одиничного елементу системи тепловідводу, а також величини контактного термоопору на поле температур в зразках, що охолоджуються. Було встановлено, зокрема, що при незмінних довжині і поперечному перерізу джгута розподіл температур в модельному зразку несуттєво змінюється при збільшенні діаметру мідного поршня. Це свідчить про те, що при даній конструкції холодопровода і високої теплопровідності кремнію, яка зумовлює низький термоопір контакту Си -Бі через індійовий прошарок, основним фактором теплообміну, його «вузьким місцем», є високий термоопір джгута.

Також проведено аналітичне дослідження за допомогою рівняння теплового балансу процесів охолоджування і нагріву циліндричного зразка з кремнію для випадку притискного контакту, яке дозволяє швидко розрахувати температурні поля модельних зразків з високотеплопровідних матеріалів. Наведений зразок оптимізації системи охолодження кріогенного кремнієвого дзеркала на основі числового моделювання і аналітичного опису процесів теплообміну.

На основі запропонованої математичної моделі з урахуванням експериментально зміряних значень термоопорів була розроблена система тепловідводу від кріодзеркала. Вимоги до неї, що випливають з умов роботи експериментального стенду для атестації конкретного кремнієвого дзеркала були такими; забезпечити охолодження дзеркала діаметром 220 мм і товщиною И=20 мм ..від кімнатної температури до Трое =80 К за 6 г.; в робочому режимі різниця температур в центрі і на краю дзеркала не повинна перевищувати 0.1 К; ефективність системи повинна бути така, щоб дія короткочасного потоку тепла не призводила до відхилення

робочої температури дзеркала більш, ніж на 5 К при величині перепаду температур в центрі і на краю дзеркала менш

0.1.К. В результаті було встановлено, що вимоги можуть бути задовольнені шляхом збільшення діаметру джгута або використанням для відводу тепла чотирьох стандартних елементів системи охолодження.

Розглянутий альтернативний варіант конструктивного елементу системи охолодження, що являє собою мідний обод, закріплений по боковій поверхні дзеркала. У результаті зроблений висновок, що цей контакт також як і контакт з мідними джгутами, може бути використаний для створення системи тепловідводу.

Описані кріовакуумні випробування кремнієвого дзеркала після його оснащення розробленою системою охолодження.

Основні результати і висновки роботи сформульовані в заключному розділі дисертації:

1. Проведено детальне дослідження нестаціонарного поля температур модельних кремнієвих зразків та зроблена оцінка величини термоопору контакту “кремній - елемент системи охолодження’.

2. Проведені експерименти по вивченню залежності термічного опору контакту від величини контактного тиску, застосовування прошарку та чистоти обробки поверхонь, які торкаються. Це дозволило зрозуміти реалізацію низького

. термоопору в запропонованій системі в рамках фізики контактного теплообміну. Так, використання індієвого прошарку у місці контакту дозволило знизити термоопір в 5-6 раз і вирішити проблему «вузького горла», типову для матеріалів з високою теплопровідностю, а модифіка-кація шорсткості зразків від У4-5 до V 12-14 зменшує величину Я* в 2 раза.

3. Розроблено і створено оригінальне експериментальне обладнання (кріогенно- вакуумна камера), яке дозволяє проводити кріовакуумні випробування та інтерферометрич-ний контроль форми поверхні кріогенних оптичних дзеркал в умовах вакууму і низьких температур.

4. Досліджений вплив вхідного ілюмінатора установки при його охолоджуванні і вакуумуванні кріогенної експериментальної камери на викривлення хвильового фронту. Показано,

що даний кварцовий ілюмінатор товщиною И= +15 мм вносить незначні викривлення в інтерференційну картину, пов'язану з деформацією форми дзеркала, що випробовується.

5. Розроблено математичне забезпечення для моделювання і оптимізації параметрів системи охолодження. В рамках запропонованої математичної моделі розроблена система теп-ловідводу великогабаритного дзеркала з оисокотеплопро-відного матеріалу. Наведені два приклада оптимізації системи охолодження: а) з допомогою одного мідного притискного контакту ; б) охолодження дзеркала по ободу. Порівняння цих способів охолодження показало, що при умові бездеформаційного кріплення елементу системи охолодження до бокової поверхні, охолодження зеркала по ободу може конкурувати з охолодженням за допомогою контакту з мідним диском, що охолоджується.

6.Проведені кріовакуумні випробування, які показали,що викривлення поверхні дзеркала внаслідок його оснащення системою тепловідводу не перевищує допустимих значень.

Основні результати дисертації опубліковані у роботах:

1. Беляева А. і., Камишова І. В., Силаев В. І., Стеценко Ю.Є. Експериментальний стенд для оптичних дзеркал, які охолоджуються рідким гелієм //ПТЭ, - 1993. - №6. - С. 186-189.

2. Беляева А. !,, Камишова І. В., Погорелова С.А., Силаев В.і., Юр'єа В.П. Проблеми створення ефективної системи тепловідводу від кріодзеркал з кремнію // Оптичний журнал, -1994. - №2.- С. 23-29.

3. Беляева А. І., Камишова і. В. Аналіз фізичних моделей впливу ілюмінатора кріогенної експериментальної камери на деформацію хвильового фронту II Космічна наука і технологія,-1997. - т. З,- ЫэЗ/4. - С. 76 - 85.

4. Беляева А. І., Камишова І. В., Погорелова С. А., Цибульсь-кий В. В., Юр'єв В. П. Система охолодження кріогенних дзеркал з кремнію. - Харків: 1991. -'36 с. (Препринт/АН УРСР ФТІНТ; 19-91)

5. Камишова І.В., Погорелова С.А. Ефективний контакт системи охолодження дзеркала з кремнію //Тези докладов XXII науково-технічної конференції молодих дослідників ФТІНТ

n

AH УРСР. Харків, Україна, 1991 г.

6. Belyaeva A.I., Grebennik T.G., Kamyshova (.V., Pogorelo-va S.A., Tsybul’skii V.V., Yuriyev V.P., Institute for Low Temperature Physics and Engineering, Ukrainian Academy of Sciences, Kharkov . The cooling system of cryogenic mirrors made of non-trivial materials II The thesis ICMC I ICEC-14, Kiev, Ukraine, 8 -12 june, 1992r.

Настенко І.В. « Роль термоопору контакту “дзеркало -елемент системи охолодження" в ефективності системи охолодження дзеркала з кремнію”. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.14. -“Теплофізика. Молекулярна фізика”. Фізико-технічний інститут низьких температур НАН України, Харків, Україна, 1998р

Викладений комплексний методичний підхід до створення ефективної системи охолодження кріогенних дзеркал з ви-сокотеплопровідних матеріалів, який включає розробку технології бездеформаційних теплових контактів, проведення експериментів по охолодженню модельних зразків з контактами в різних умовах, побудову адекватної математичної моделі охолодження, оптимізацію системи охолодження. Розроблена і створена система охолодження кріогенного дзеркала з кремнію. Розвинені в роботі подання і експериментальні методи можуть бути використані при розробці систем охолодження дзеркал різноманітного призначення з нетрадиційних матеріалів.

Ключові слова: термоопір контакту; система охолодження ; кремнієве дзеркало, математична модель.

Настенко И.В. «Роль термосопротивления контакта “зеркало - элемент системы охлаждения” в эффективности системы охлаждения зеркала из кремния’. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14. -“Теплофизика. Молекулярная физика". Физико-технический институт низких температур НАН Украини, Харьков, Украина, 1998г.

Изложен комплексный методический подход к созданию эффективной системы охлаждения криогенных зеркал из высокотеплопроводных материалов .включающий разработку технологии бездеформационных теплоотводящих контактов, проведение экспериментов по захолажиоанию модельных образцов с контактами в различных условиях, построение адекватной математической модели захолаживания, оптими-

зацию системы охлаждения. Разработана и создана система охлаждения криогенного зеркала из кремния. Развитые в работе представления и экспериментальные методы могут быть использованы при разработке систем охлаждения зеркал различного назначения из нетрадиционных материалов.

Ключевые слова: термосопротивление контакта; система охлаждения; кремниевое зеркало, математическая модель.

Nastenko I. V. “The role of heat-resistance contact “mirror -element of the cooling system” for an effectiveness of the cooling system for silicon mirror».-Manuscript.

Thesis for a candidate degree in physical and mathematical science by speciality 01.04. 14 - Heat- physics. Molecular physics. Institute for Low Temperature Physics and Engineering, NAS of Ukraine, Kharkov, Ukraine, 1998.

Complex methodical approach to create an effective cooling system for a cryogenic silicon mirror is presented. It includes the development of technology of strain-free heat removal contacts, the experiments to be carried out on cooling model samples, the construction of an adequate mathematical model of cooling, the optimization of cooling system. The methodical approach may be used while developing cooling sys-tems for cryogenic mirrors and other optical elements of non -traditional materials of avail for working at any cryogenic temperature.

Key words: heat-resistance contact; cooling system; silicon mirror, mathematical model.