一种空间环境模拟系统技术方案

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。品的升降温速率。品的升降温速率。

【技术实现步骤摘要】
一种空间环境模拟系统


[0001]本技术涉及空间环境模拟
，具体涉及一种能够同时模拟原子氧、紫外与热循环的系统。

技术介绍

[0002]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
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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。
[0003]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
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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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。

技术实现思路

[0007]本技术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。
[0008]为了达到上述目的，本技术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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]可选地，所述介质管道与所述波纹管的连接处设有法兰。
[0013]可选地，所述样品容器的内壁敷设热沉。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]可选地，所述样品容器的内壁敷设鱼骨状的加热笼。
[0017]可选地，所述紫外装置包括近紫外模拟装置和远紫外模拟装置。
[0018]本技术的有益效果为：
[0019]本技术能够探究原子氧、紫外以及热循环对材料的综合效应。本技术提供的系统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，提供了一种筛选航天器材料的方法。
附图说明
[0020]图1为本技术的空间环境模拟系统结构示意图。
[0021]图2为本技术样品靶台内的介质管道布置方式示意图。
[0022]图3为本技术的波纹管结构示意图。
[0023]图4为本技术波纹管与介质管道连接法兰结构示意图。
[0024]图5为本技术介质管道进口法兰结构示意图。
[0025]图中，1
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原子氧产生装置，2
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近紫外模拟装置，3
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远紫外模拟装置，4
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样品靶台，5
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介质管道，51
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介质进口，52
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介质出口，6
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介质管道进口法兰，7
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热沉进口法兰，8
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热沉，9
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热沉出口法兰，10
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样品容器，11
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介质管道出口法兰，12
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加热笼，13
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波纹管，14
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波纹管与介质管道连接法兰。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“垂直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；
可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]如图1所示，本技术提供了一种空间环境模拟系统，包括样品容器10，及与样品容器10连通的原子氧产生装置1和紫外装置。其中，紫外装置包括近紫外模拟装置2和远紫外模拟装置3。样品容器10有用于放置样品材料的样品靶台4，样品靶台4为可升降运动机构。介质管道5贯通样品容器10的侧壁，并穿过样品靶台4。在介质管道5与样品容器10的连接处，分别设有介质管道进口法兰6和介质管道出口法兰11。介质经介质管道进口法兰6进入样品容器内，为样品靶台4输送冷量或热量。优选地，介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间环境模拟系统，其特征在于，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，所述介质管道的入口处设有加热器，以控制介质的温度；所述样品容器的内壁敷设热沉。2.如权利要求1所述的空间环境模拟系统，其特征在于，所述介质管道穿过所述样品靶台的部分呈蛇形分布。3.如权利要求1所述的空间环境模拟系统，其特征在于，所述介质管道与所述样品容器的连接处分别设有法兰。4.如权利要求1所述的空间环境模拟系统，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷虎，颜志毅，王珂，马聚沙，张磊，邱国虎，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：新型
国别省市：