[发明专利]介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量装置及方法。

背景技术

介质材料内带电效应是引起中、高轨道卫星异常现象的重要原因之一。由于在中、高轨道存在大量的空间高能电子，这些高通量高能电子可直接穿透卫星结构和仪器设备等的屏蔽层，进入卫星内部的电路板、导线绝缘层等介质材料中，导致绝缘介质材料深层电荷沉积，从而形成介质材料内带电。介质材料内带电过程包括电荷沉积和电荷泄放两个过程，其中高能电子辐照将引起的介质辐射诱导电导率(Radiation Induced Conductivity，RIC)是影响电荷泄放速率的重要因素。RIC的产生引起电荷泄漏速率的增大，解决了沉积电荷导电通道的问题，使得沉积在介质体内电荷量减小，进而使得介质内电场强度的减小以及达到稳定状态的时间同数量级的减小。因此，介质材料的辐射诱导电导率在决定内带电程度及击穿可能性中起重要作用，是介质内带电研究的重要材料特性参数。

中、高轨卫星除了经受空间带电环境的高能电子辐射外，还会经会经历严苛的温度变化过程，因而有必要在不同温度下对介质材料进行辐射诱导电导率测试，它是内带电研究和分析中必不可少的一项重要内容。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量装置及方法，以提高介质材料在不同温度下辐射诱导电导率测量的准确度。

本发明提供了介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量装置，包括：真空室、用于模拟空间环境高能电子的电子加速器、介质材料、屏蔽壳、绝缘导热垫、用于给所述介质材料加热的加热片、隔热垫、用于测量所述介质材料漏电流的静电计、用于给所述加热片供电的加热片电源、真空抽气系统、样品台、三维运动导轨、用于监测所述介质材料温度的温度巡检仪、用于监测所述介质材料表面电位的非接触式电位计；

其中，所述电子加速器位于所述真空室的顶部；所述样品台位于所述真空室的底部；所述隔热垫放置于所述样品台的上表面；所述加热片放置于所述隔热垫的上表面，所述绝缘导热垫放置于所述加热片的上表面，所述介质材料放置于所述绝缘导热垫的上表面；所述屏蔽壳位于所述介质材料外侧，包围所述介质材料、绝缘导热垫、加热片和隔热垫；所述三维运动导轨安装于所述真空室的底部，且位于所述样品台的左侧，所述三维运动导轨的测头位于所述介质材料的上方；

所述静电计、加热片电源、真空抽气系统、温度巡检仪和非接触式电位计位于所述真空室的外部；所述温度巡检仪与所述介质材料相连；所述静电计的一端与所述介质材料相连，所述静电计的另一端接地；所述加热片电源与所述加热片相连；所述非接触式电位计的一端与所述三维运动导轨的测头相连，所述非接触式电位计的另一端接地；所述真空抽气系统紧贴所述真空室的外壁。

本发明还提供了一种介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量方法，使用上述任一所述的介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量装置；所述介质材料不同温度下辐射诱导电导率测量方法包括：

将隔热垫放置于样品台的上表面，将加热片放置于所述隔热垫的上表面，将绝缘导热垫放置于所述加热片的上表面，将介质材料放置于所述绝缘导热垫的上表面；

开启真空抽气系统给真空室抽真空；

开启电子加速器模拟空间环境的高能电子；

开启加热片电源给加热片供电，所述加热片给所述介质材料加热；

通过温度巡检仪监测所述介质材料的温度；

通过非接触式电位计监测所述介质材料的表面电位；

通过静电计监测所述介质材料的漏电流；

通过所述介质材料的表面电位和所述介质材料的漏电流，计算所述介质材料在不同温度下的辐射诱导电导率。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：