PK-4 (eksperyment ISS)
Laboratorium PK-4 lub (Plasmakristall-4) to wspólne rosyjsko-europejskie laboratorium do badania plazmy pyłowej/złożonej na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), z głównymi badaczami w Instytucie Nauki o Materiałach Niemieckiego Lotnictwa i Kosmonautyki Centrum (DLR) i Rosyjski Instytut Wysokich Gęstości Energii Rosyjskiej Akademii Nauk. Jest to trzecie laboratorium na pokładzie ISS do badania osocza złożonego, po PKE Nefedov i PK-3 Plus eksperymenty. W przeciwieństwie do poprzednich konfiguracji, geometria została znacznie zmieniona i jest bardziej odpowiednia do badania płynących złożonych plazm.
Opis techniczny
Sercem laboratorium PK-4 jest lampa wyładowcza prądu stałego (DC). Plazma generowana przez przyłożenie pola elektrycznego między anodą a katodą . Mikrocząsteczki są następnie wstrzykiwane do plazmy i przemieszczają się przez rurkę do obszaru roboczego, gdzie ich ruch jest rejestrowany za pomocą dwóch kamer, których obrazy są łączone w celu analizy. Eksperymentatorzy śledzą ruch mikrocząstek w polu widzenia kamer. Biegunowość tego pola elektrycznego może być zmieniana z dużą częstotliwością, dzięki czemu mikrocząsteczki mogą zostać uwięzione w obszarze roboczym. Dostępnych jest wiele technik manipulacji, na przykład laser manipulacyjny, który może wytwarzać przepływ ścinający, oraz manipulator termiczny, który może wychwytywać mikrocząstki za pomocą gradientu termicznego. Optyczną obserwację mikrocząstek uzupełniają inne metody diagnostyczne: spektrometr i kamera jarzeniowa rejestrująca poświatę plazmy w kilku liniach widmowych.
Cele naukowe
Podobnie jak jego poprzednicy, PK-4 Plus bada złożone plazmy, które są plazmami niskotemperaturowymi zawierającymi silnie naładowane mikrocząstki . Mikrocząstki oddziałują ze sobą oraz z plazmą i mogą być wykorzystywane do badania różnych tematów, na przykład fal, wpływu mikrocząstek na plazmę, tworzenia strun i przepływu ścinającego.