[发明专利]一种用于阻止可凝挥发物进入卫星敏感器的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于阻止可凝挥发物进入卫星敏感器的装置，适用于使用了可凝挥发物敏感器件的各类卫星，比如：导航卫星、通信卫星。

背景技术

卫星在真空状态下，所用非金属材料会因扩散和脱附作用放气，产生单分子形式的可凝挥发物，可凝挥发物将在温度较低的表面重新凝结并对航天器设备造成污染。

导航卫星、通信卫星等广泛使用对可凝挥发物污染非常敏感的单机设备，如微波开关等。微波开关受污染后将产生温度升高、输出功率下降的异常现象并最终失效，对于卫星任务造成严重影响。

可凝挥发物的来源均是星内大量应用且难以替代的非金属材料，如电缆非金属外皮、粘结剂、热控涂层和填料等，在无法消除污染源的情况下应研究并采取相应的防护方法非常必要。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种用于阻止可凝挥发物进入卫星敏感器的装置，该装置能够阻止可凝挥发物进入卫星敏感器中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种用于阻止可凝挥发物进入卫星敏感器的装置，包括一个筒状保护罩和一个伞状保护罩；伞状保护罩位于筒状保护罩的外面，伞状保护罩与筒状保护罩之间有间隙，且伞状保护罩的底部留有透气口；

所述的透气口的高度小于筒状保护罩的高度的1/4；

所述的间隙为1-3mm；

所述的筒状保护罩的直径大于卫星敏感器放气孔的直径；

所述的伞状保护罩的材料为聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜的厚度为100μm；

所述的筒状保护罩的材料为聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜的厚度为100μm；

所述的伞状保护罩的半锥角为15-20°；

上述的装置在应用时罩住卫星敏感器的放气孔。

有益效果

本发明的装置可以在不影响设备放气孔正常放气功能的情况下阻断可凝挥发物进入设备内部的通路，达到防污染的目的；本发明的装置不受外界温度、真空度等环境条件影响，可靠性高；该装置尺寸小、重量轻、安装易，可以适应卫星内部各种复杂总装环境；该装置所使用的材料简单易得，成本低；制作简便快捷，效率高。

附图说明

图1为本发明的装置的立体结构示意图；

图2为视角因子示意图；

图3为大功率微波开关的结构示意图；

图4为大功率微波开关防污染装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

该实施例选用导航卫星大功率微波开关做进一步说明。

一种用于阻止可凝挥发物进入大功率微波开关的装置，所述的大功率微波开关的放气孔的直径为9mm；

该装置包括一个筒状保护罩1和一个伞状保护罩2；伞状保护罩2位于筒状保护罩1的外面，伞状保护罩2与筒状保护罩1之间有2mm的间隙，且伞状保护罩2的底部留有透气口3；

所述的筒状保护罩1的材料为厚100μm的聚酰亚胺膜，直径为10mm，高为10mm；

所述的伞状保护罩2的材料为厚100μm的聚酰亚胺膜，高为37mm，半锥角为15°。

将上述的装置应用于大功率微波开关后，可阻断97％的可凝挥发物进入微波开关内部，极大地降低了微波开关污染量。

经分析计算，卫星在热真空试验中可凝挥发物分子自由程约为5m，卫星入轨后分子自由程则大于几千米的量级，均大于卫星舱内空间线度，因此可凝挥发物分子运动形式为溅射状直线运动，而非大气状态下频繁碰撞的无规则运动。对于呈溅射状直线运动的分子，其分子流视角因子呈余弦分布，可以通过减小视角因子的方式降低可凝挥发物进入设备内部的概率。

对于污染源，设其质损量为W(单位g)，则污染接收处污染量为

E=WFm=WcosΦ1cosΦ2πr2]]>(单位g/cm²)