[实用新型]一种空间环境模拟系统

说明书

本实用新型公开了一种空间环境模拟系统，包括样品容器，及与所述样品容器连通的原子氧产生装置和紫外装置；贯通所述样品容器的侧壁设有介质管道，所述介质管道穿过设置于所述样品容器内的样品靶台。本实用新型的系统能够模拟空间材料在原子氧、近紫外、远紫外与热循环中的复杂环境，使样品在样品容器中的温度分布更加均匀，热循环中控温更加精准，减小样品升温或降温导致的温度差对样品的影响，提高了样品的升降温速率。

技术领域

本实用新型涉及空间环境模拟技术领域，具体涉及一种能够同时模拟原子氧、紫外与热循环的系统。

背景技术

原子氧是太阳中紫外线与氧分子相互作用并使氧分子分解形成的，是低地球轨道最危险的环境因素之一。在太空200-1000km的轨道高度内，原子氧是太空气体含量最多的成分，约占80％。波长小于240nm的太阳紫外线，对空间残余氧分子的光致解离造成原子氧环境的产生。原子氧具有高化学活性，其氧化作用远大于氧分子。原子氧会侵蚀暴露在太空环境中的航天器材料，原子氧与卫星表面作用时，会在材料表面形成裂纹萌生点，造成剥蚀现象，使材料性能退化，从而影响航天器的正常运行和使用寿命。

紫外辐照能在太阳总辐照能中所占比例很小，但其作用却十分重要。空间紫外光波长一般在10nm-400nm之间，当材料表面的分子吸收紫外或真空紫外的辐射后就有可能发生化学键的断裂，并引发相应的物理和化学变化，从而对材料的结构和性能产生影响。化学键的断裂，还会在材料表面生成一些新的反应基，从而促进了原子氧对材料的剥蚀。从宏观上看，长时间的紫外辐照可使材料产生褪色、开裂，造成热学、力学性能降低。

温度交变也是航天器在轨运行时遭遇的主要环境因素之一，这种高温、低温的反复交变会引起材料的热疲劳，导致材料表面产生微裂纹，在紫外辐射和原子氧的侵蚀以及材料的循环热胀冷缩下，裂纹扩展，材料剥蚀加速，极大影响空间材料性能。因此研究原子氧、紫外与热循环综合环境对航天器材料的影响十分重要。

申请号为201710196547.7的航天器材料原子氧与热循环效应试验方法的专利提出了在试验靶台上设置加热电阻来对样品升温，通过真空壁上的液氮对样品台降温，该专利只考虑了原子氧与热循环对样品的影响，并未考虑紫外、原子氧与热循环的综合效应；并且由于环境温度热滞后性，单纯的通过样品台设置加热电阻的方式升温，通过真空壁上液氮传热降低样品台上样品温度，会造成样品温度分布不均。

申请号为200910249901.3的低地轨道空间原子氧、紫外、电子综合环境地面模拟系统的专利提供了一种原子氧、紫外和电子环境的综合模拟装置，其目的是研究原子氧、紫外与电子环境的综合效应，未考虑原子氧、近紫外、远紫外与热循环的综合效应。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空间材料在原子氧、近紫外、远紫外与热循环的空间复杂环境的地面综合试验系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种空间环境模拟系统，包括样品容器，及与所述样品容器连通的原子氧产生装置和紫外装置；贯通所述样品容器的侧壁设有介质管道，所述介质管道穿过设置于所述样品容器内的样品靶台。

可选地，所述介质管道穿过所述样品靶台的部分呈蛇形分布。

可选地，所述介质管道与所述样品容器的连接处分别设有法兰。

可选地，所述介质管道进口处设有波纹管，介质进入所述介质管道后，经波纹管，再进入所述样品容器内。

可选地，所述介质管道与所述波纹管的连接处设有法兰。

可选地，所述样品容器的内壁敷设热沉。

可选地，所述热沉为在所述样品容器内壁弯曲盘旋成弹簧状的热沉管道，所述热沉管道贯通所述样品容器的侧壁。

可选地，所述热沉管道与所述样品容器的连接处分别设有法兰。

可选地，所述样品容器的内壁敷设鱼骨状的加热笼。