一种卫星尾区表面带电模拟试验系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种卫星尾区表面带电模拟试验系统及方法，属于测试领域。所述系统包括：中低能电子枪、三维传动机构、表面电位计、灯丝、等离子体诊断系统、考夫曼离子源、抽真空系统、真空室、PC机。所述方法包括：在真空室内放入卫星部件对真空室抽真空；打开考夫曼等离子体源和中低能电子枪，设定考夫曼离子源栅极加速电压、离子束流、电子束流，以及中低能电子枪的束流密度和能量；利用等离子体诊断系统对产生的等离子体环境进行诊断；通过三维传动机构带动表面电位计测量在卫星部件尾区的表面充电电位；所述系统和方法能进行卫星尾区环境等离子体环境模拟，可以进行卫星部件尾区充电模拟试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是针对模拟低地球轨道等离子体环境及极光电子环境中卫星尾区表面带电效应试验的系统及方法，属于测试领域。
技术介绍
当卫星运行在低温度高密度等离子体环境中时，在其尾区形成一明显的“航迹”，这是一个不相等的电子和离子耗尽区，由于卫星轨道速率大于离子热速率而小于电子热速率，因此电子可较容易地进入这个区域从而形成一负电位势垒，这就是所谓的“尾区带电效应”，其对卫星的明显作用是尾区介质表面将充电至一较高的负电位。特别地，当有极区极 光电子注入时，卫星的尾区电位可达数千伏。一般地，卫星因“尾区效应”而形成的表面带电是影响低轨道特别是极轨卫星安全运行的重要问题之一。文献 “Wakes and differential charging of large bodies in low earthorbit”研究表明，尾区充电电位与卫星速度(马赫速度)、卫星尺寸等基本呈正比关系。现阶段设计的低轨道侦查卫星的尺寸已达数十米，同时，极区极光沉降电子束流最高可达地球同步轨道的100倍，通量约为30nA/cm2，将会在大型卫星及其部件尾部产生数千伏的电位，而且由于充电电容大，放电能量也大，产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星尾区表面带电模拟试验系统，其特征在于：所述系统包括：中低能电子枪（2）、三维传动机构（3）、表面电位计（4）、灯丝（5）、等离子体诊断系统（6）、考夫曼离子源（7）、抽真空系统（8）、真空室（9）、PC机（10）；其中，在真空室（9）内部，灯丝（5）对称安装在真空室的上下壁面上；卫星部件（1）通过金属丝竖直悬挂在真空室（9）的中心位置；考夫曼离子源（7）和中低能电子枪（2）分别安装在真空室（9）两个相对的侧壁上，其中考夫曼离子源（7）位于卫星部件（1）左侧，中低能电子枪（2）位于卫星部件（1）右侧；考夫曼离子源（7）、卫星部件（1）、中低能电子枪（2）的中心位于一条直线上；等离子体诊断...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤道坦，李得天，杨生胜，秦晓刚，史亮，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所，
类型：发明
国别省市：