真空条件下单颗粒粘附力和带电量的测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种真空条件下单颗粒与平板材料之间粘附力和颗粒带电量的测试系统，包括真空容器，真空容器内的一对平行电极板，两电极分别通过导线与真空容器外的直流电源电连接并通过该电源加载电压，使两电极之间产生均匀电场，真空容器内还设置有紫外光源或电子枪使单颗粒荷电，真空容器外还设置有颗粒运动摄录装置。本发明专利技术还公开了测试方法。与现有技术相比，本发明专利技术的测试系统的测试环境与真实环境较接近，测试结果符合度较好，且测试装置简单，在任何真空容器中均可实施，无需使用昂贵的原子力显微镜，也无需对探针区域做真空改造。

【技术实现步骤摘要】
真空条件下单颗粒粘附力和带电量的测试系统及测试方法
本专利技术属于物理参数测试
，具体来说，本专利技术涉及真空条件下测试微小颗粒物与平板之间粘附力以及颗粒物带电量的系统，同时也给出了利用该系统进行单颗粒物与平板粘附力和颗粒带电量的测试方法。
技术介绍
通常，微小的颗粒物与平板材料进行接触，颗粒与平板之间会产生粘附效应，一般来说，颗粒粒径越小，粘附效应越明显，针对颗粒粒径小于1mm的情况，更是明显。在粘附力测量系统中，通常认为的粘附力是颗粒与平板之间的范德华力及静电力的合力，颗粒的重力则单独考虑。目前，通常采用原子力显微镜测试颗粒与平板材料之间粘附力的大小，其基本原理是将单个颗粒物固定在原子力显微镜的探针上，精确控制颗粒与平板材料之间的距离，受粘附力的作用，探针悬臂会发生形变，利用激光测试的方式可以测量探针悬臂的偏移量，根据形变量与受力的关系可计算得到单颗粒与平板间的粘附力，具体的一种测量方法可参见柳冠青等，微米颗粒与固体表面相互作用的AFM测量，工程热物理学报。第30卷，第5期，2009年5月，803-806页。但是，使用原子力显微镜测量单颗粒与平板材料之间的粘附力存在严重缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
真空条件下单颗粒与平板材料之间粘附力和颗粒带电量测试系统，包括真空容器，设置在真空容器内的一对平行设置的电极板，上部电极和下部电极分别通过导线与真空容器外的直流电源电连接并通过直流电源加载电压，使平行板之间产生均匀的电场，真空容器内还设置有紫外光源或电子枪对设置在下部电极上的单颗粒实施荷电操作，真空容器外还设置有颗粒运动摄录装置，以通过真空容器上对应摄录位置开设的观察窗对单颗粒的运动进行实时摄录，其中，上部电极与下部电极之间的间距为30mm‑100mm，平板材料为导体材料，制成下部电极。

【技术特征摘要】
1.真空条件下单颗粒与平板材料之间粘附力和颗粒带电量测试系统，包括真空容器，设置在真空容器内的一对平行设置的电极板，上部电极和下部电极分别通过导线与真空容器外的直流电源电连接并通过直流电源加载电压，使平行板之间产生均匀的电场，真空容器内还设置有紫外光源或电子枪对设置在下部电极上的单颗粒实施荷电操作，真空容器外还设置有颗粒运动摄录装置，以通过真空容器上对应摄录位置开设的观察窗对单颗粒的运动进行实时摄录，其中，上部电极与下部电极之间的间距为30mm-100mm，平板材料为导体材料，制成下部电极。2.如权利要求1所述的测试系统，其中，平板材料为非导体材料，并放置在下部电极的上表面。3.如权利要求1所述的测试系统，其中，所述颗粒运动摄录装置为高速摄像机。4.如权利要求1所述的测试系统，其中，平板材料为铜、银、铝、锌、铁或其合金。5.如权利要求1-4任一项所述测试系统测量单颗粒与平板材料之间粘附力和颗粒带电量的测试方法，包括如下步骤：将单颗粒放置在下部平板上，连接真空容器内外线缆之后关闭真空容器，打开真空获取装置直到指定真空度；调节紫外光源或电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志浩，白羽，田东波，李蔓，李宇，于强，刘学超，李涛，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11