[发明专利]一种星用介质材料内带电试验的夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种星用介质材料内带电试验的夹具，属于测试领域。 

背景技术

卫星运行时遭受恶劣的空间辐射环境，特别是太阳剧烈活动时，在卫星的运行轨道上产生高通量、高能(0.1～10MeV)的电子，高能电子具有很强的穿透能力，能够穿透卫星的屏蔽层，进入卫星内部，并沉积在内部导体和高绝缘材料内部，并建立强电场，当建立的强电场超过材料的承受阈值时，就会发生材料内放电。 

介质材料的内放电会对卫星运行的安全性和可靠性产生严重的影响。一方面发生内放电的瞬间会释放能量，在放电的部位会造成介质材料损伤，导致材料强度下降，改变光学材料的参数，挥发出的物质对材料造成污染，影响卫星使用的寿命和可靠性。更为重要的是放电时伴随发射的电磁波会通过材料内部金属连线、天线等耦合入卫星的内部电路，造成数据翻转，产生错误的数据接收和发射，特别是如果产生错误的卫星控制指令，可能会对卫星产生严重的后果。 

从发射人造卫星开始，人们就进行了介质材料的内带电研究。介质材料在辐照条件下性能指标的变化，特别是由于内带电而引发的放电将直接影响到电路信号的传输和接收。卫星上广泛使用的介质材料在空间存在内放电的风险更大，需要开展材料内带电效应试验，优选出合理的防内带电效应的介质材料及电极结构形式。内带电效应地面模拟试验需要高能电子加速器，现阶段主要为单样品的性能参数测量，这花费大量的人力、物力和财力，因此迫切需要开发稳定、可靠的适合于地面内带电模拟试验的装置，缩短试验周期、提高试验效率。 

发明内容

针对目前内带电效应模拟实验一次只能测量单个样品，导致需要花费大量 的人力、物力和财力的缺陷，本发明的目的在于提供一种星用介质材料内带电试验的夹具，该夹具可防样品之间放电相互干扰，可靠性高，能够实现多样品同时测量，可大大缩短试验周期、提高试验效率。 

本发明的目的由以下技术方案实现： 

一种星用介质材料内带电试验的夹具，所述夹具为长方体形，主要由盒体、上盖板和下盖板组成，其中，盒体所用材料为2A12铝合金；盒体正面有8个或8个以上第一凹槽均匀排布，每个第一凹槽深度为15mm；相邻两个第一凹槽之间距离大于或等于3mm，第一凹槽与盒体边缘之间距离大于或等于3mm；每个第一凹槽底部还设有一个第二凹槽，用来放置电阻；每个第二凹槽底部有一个通孔，用于安装SMA接头；盒体背面在与正面第一凹槽相应位置设有深度大于或等于35mm的凹槽，第二凹槽中通孔贯穿盒体背面凹槽；上盖板为厚1mm的铝板，用于滤去低能电子；下盖板为厚5mm的铝板，在与盒体背面凹槽相应的位置开有通孔用于将同轴电缆线穿出；使用时，盒体、上盖板和下盖板固定连接。 

使用本发明所述的夹具，进行介质材料内带电试验的方法步骤如下： 

第一步，检查循环水，真空靶室和电子枪、示波器等用电设备的电路，试验的信号连接线路；真空靶室放置于混凝土屏蔽室中； 

第二步，将SMA接头安装到夹具中，电阻放置到第二凹槽中，一端与SMA接头连接，再将样品放置在盒体第一凹槽中，样品与夹具绝缘，样品与电阻另一端连接，同轴电缆线一端与SMA接头连接，另一端与混凝土屏蔽室外的示波器连接； 

第三步，将上盖板和下盖板分别固定于盒体的上下两面，将夹具放置于真空靶室正对电子束、与电子入射窗口平行的位置，抽真空使系统真空至5.4x10^-3Pa以下，打开电子枪电源，进行内带电试验。 

有益效果 

1.本发明所述的一种星用介质材料内带电试验的夹具，该夹具中相邻两个第一凹槽之间距离大于或等于3mm，样品放置于不同的第一凹槽中时，每个第一凹槽类似于金属屏蔽室，这种金属屏蔽室能够降低介质材料放电产生电磁波的传导和耦合效应，防止放电干扰，可靠性高； 

2.本发明所述的一种星用介质材料内带电试验的夹具，该夹具含有8个或 8个以上的第一凹槽，能够实现多样品同时测量，可大大缩短试验周期、提高试验效率。 

附图说明

图1为一种星用介质材料内带电试验的夹具盒体的示意图； 

图2为一种星用介质材料内带电试验的夹具盒体的俯视图； 

图3为图2沿A-A方向的剖面图； 

图4为一种星用介质材料内带电试验的夹具下盖板的仰视图； 

图5为一种星用介质材料内带电试验的夹具上盖板的附视图； 

图6为一种星用介质材料内带电试验的夹具内带电试验的示意图；