空间环境下航天器材料表面带电性能试验方法

作     者：原青云 孙永卫 刘存礼 YUAN Qingyun;SUN Yongwei;LIU Cunli

作者机构：军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2014年第40卷第6期

页      面：1644-1649页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51177173) 国家重点实验室基金(9140C87010313JB34004) 

主　　题：空间环境 航天器材料 表面电位 静电放电 充放电效应 真空度 

摘      要：采用合适的航天器材料（SM）可以减少空间环境下其表面带电产生的危害,而对其表面带电特性进行测试和评估是进行材料选择的重要依据。为此,对空间环境下航天器材料表面带电特性的试验方法和评估手段进行了研究。设计了一种航天器材料表面带电地面试验室模拟装置,其真空度可达5×10-5 Pa,电子源能量在0～50 keV范围内可调,束流密度在0.5～10 nA/cm2范围内可调,等离子体密度可达1011 cm-3;研制了一套空间环境下航天器材料表面电位动态测试系统和一种静电放电（ESD）脉冲测试微型探头,对典型空间材料的表面充放电特性进行试验研究。结果表明,空间材料表面带电地面模拟装置能够真实模拟空间材料表面带电的环境;研制的航天器材料表面电位动态测试系统可以对空间环境下的航天器材料表面电位进行多点、实时测量;静电放电脉冲测试微型探头具有良好的宽带特性和较高的灵敏度,通过将几Hz至数GHz的静电放电脉冲电场信号转换为强度调制的激光波输出,实现了空间环境下航天器材料表面静电放电脉冲信号的测量。