Das CONE Instrument

CONE (COmbined sensor for Neutrals and Electrons = Kombinierter Sensor zur Messung des Neutralgases und von Elektronen) ist eine Kombination aus einer Ionisationsröhre und einer fest vorgespannten Langmuirsonde.

Dieses Instrument wurde im Atmosphärenphysiklabor der Universität Bonn entwickelt und dann mit der Berufung von Prof. Lübken zum Direktor des IAP im Jahr 2000 ans IAP transferiert. Projekte unter Benutzung des CONE-Instrumentes werden gemeinsam mit einem Norwegischen Forschungsinstitut (FFI) mit Sitz in Kjeller bei Oslo durchgeführt. Das CONE-Instrument wurde bisher in mehr als 20 Raketenflügen erfolgreich eingesetzt. Für wissenschaftliche Ergebnisse siehe den Beitrag zu unseren Turbulenzmessungen.

Schema des CONE-Instrumentes.

Das äußerste Gitter des CONE Instrumentes ist positiv vorgespannt und wird zur Messung von Elektronendichten benutzt. Das nächste Gitter ist dann negativ vorgespannt, wodurch der innere Teil der Röhren vom ionosphärischen Plasma abgeschirmt wird. Die innersten drei Gitter bilden eine klassische Ionisationsröhre, wie sie auch in der Vakuumtechnik eingesetzt wird.

Die mit CONE gemessenen Ströme sind also der Elektronendichte und der Neutralgasdichte proportional. Da die Zeitkonstante dieser Strommessungen im Bereich von unter einer Millisekunde liegt, können mit CONE (bei einer typischen Raketengeschwindigkeit von 1000 m/s) räumliche Skalen von unter einem Meter detektiert werden. Dabei ist die Präzision des Instrumentes besser als 0.1 %.

Foschungsschwerpunkte

Das CONE Instrument