申请/专利权人：中国科学院上海硅酸盐研究所

申请日：2021-10-28

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114018792B

主分类号：G01N17/00

分类号：G01N17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.02.25#实质审查的生效;2022.02.08#公开

摘要：本发明提供一种空间环境多因素协同试验装置，包括空间环境模拟系统1、真空辐照室2、紫外辐照强度测量系统3和控制系统4。本发明还提供一种如上所述的空间环境多因素协同试验装置的测试方法。本发明的空间环境多因素协同试验装置，集成度高，最多可进行原子氧辐照近紫外辐照远紫外辐照温度循环真空环境五种空间因素综合辐照协同试验，具有很好的灵活性；可实现对综合辐照试验中原子氧束流密度及均匀性、近紫外辐照强度及均匀性、温度循环温度和真空模拟系统的真空度进行测量，保障综合辐照试验数据的准确性。

主权项：1.一种空间环境多因素协同试验装置，其特征在于，包括空间环境模拟系统1、真空辐照室2、紫外辐照强度测量系统3和控制系统4；其中，所述空间环境模拟系统1包括原子氧辐照模拟器1-1、近紫外辐照模拟器1-2、远紫外辐照模拟器1-3、温度循环模拟器1-4和真空环境模拟器1-5；所述真空辐照室2的腔体的竖截面为六边形密闭腔体，包括低温热沉2-1、样品台2-2、测温装置2-3和样品2-4；所述紫外辐照强度测量系统3包括辐照度计3-1、光纤光谱仪3-2和光纤3-3；所述控制系统4包括相互连接的计算机4-1和工控机4-2，所述工控机4-2通过数据传输线与各模拟器连接，所述计算机4-1利用通讯信号采集与工控机4-2集成控制各因素模拟试验的工作参数；所述原子氧辐照模拟器1-1位于所述真空辐照室2的上方，所述近紫外辐照模拟器1-2和远紫外辐照模拟器1-3位于所述真空辐照室2的左右两侧；所述原子氧辐照模拟器1-1垂直辐照样品2-4，所述近紫外辐照模拟器1-2和远紫外辐照模拟器1-3以一定角度辐照样品2-4；所述近紫外辐照模拟器1-2发出的近紫外光为准直平行光；三个模拟器的辐照面在所述样品2-4表面相交，所述原子氧辐照模拟器1-1和近紫外辐照模拟器1-2在所述样品2-4上的共同照面为大于直径150mm的圆形；所述温度循环模拟器1-4包括可快速升温的加热器1-4-1和可快速降温的冷盘1-4-2；所述温度循环模拟器1-4的温度在-150℃-200℃范围内连续可调；所述加热器1-4-1为电加热器并位于所述冷盘1-4-2的上方；所述冷盘1-4-2采用液氮制冷；所述样品2-4在30分钟内完成从-120℃升温至150℃再降温至最低-120℃的一个温度循环过程；所述真空环境模拟器1-5包括分子泵、干泵组和真空计，位于所述真空辐照室2的后方；所述低温热沉2-1位于所述真空辐照室2的内壁上，外接制冷机，温度控制在-30℃～-130℃温度范围内，模拟黑冷环境，并可吸附分解物，避免污染待测样品和试验装置，保护真空环境模拟器1-5；所述样品台2-2包括用于调整所述样品2-4高度的升降装置和用于提高所述样品2-4各因素辐照均性的旋转装置；所述测温装置2-3包括用于监控所述真空辐照室2内环境温度的温度传感器12-3-1和用于监控样品温度的温度传感器22-3-2；所述样品2-4固定在所述温度循环模拟器1-4上，所述温度循环模拟器1-4固定在所述样品台2-2上；或者，所述样品2-4直接固定在所述样品台2-2上，所温度循环模拟器1-4固定在相对于所述样品2-4的所述样品台2-2的另一面上；所述辐照度计3-1用于测量近紫外模拟器1-2与所述真空辐照室2相接的窗口处和样品表面紫外辐照强度，所述光纤3-3的探测端固定在所述样品台2-2，另一端与所述光纤光谱仪3-2连接，用于测量辐照在样品表面的紫外辐照波段范围、强度及能量分布光谱；所述原子氧辐照模拟器1-1辐照在所述样品2-4上的原子氧束流密度在1014-1016Atomcm2·s范围内连接可调；所述近紫外辐照模拟器1-2辐照在所述样品2-4上的辐照强度在50-800Wm2范围内连续可调；所述真空环境模拟器1-5模拟9×10-5以下的真空度；所述空间环境多因素协同试验装置最多可进行原子氧温度循环真空环境、近紫外辐照温度循环真空环境、远紫外辐照温度循环真空环境、近紫外辐照远紫外辐照温度循环真空环境、原子氧近紫外辐照温度循环真空环境五种空间环境协同试验；通过空间环境多因素协同试验装置的测试方法，包括如下步骤：S1、试验前对原子氧束流密度进行标定；S2、试验前使用辐照度计3-1分别测量窗口处和样品2-4处的紫外辐照强度，使用光纤光谱仪3-2测得样品2-4处的紫外辐照强度和能量分布光谱曲线；S3、将样品2-4放入真空辐照室2内，将样品台2-2升高至试验位置；S4、开启真空环境模拟器1-5、原子氧辐照模拟器1-1、近紫外辐照模拟器1-2、远紫外辐照模拟器1-3和温度循环模拟器1-4；S5、在试验过程中，对近紫外辐照强度及均匀性、温度循环温度变化、辐照室真空度进行监测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种空间环境多因素协同试验装置及测试方法

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