專利名稱:一種星用介質材料內帶電試驗的夾具的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,屬于測試領域。
背景技術:
衛星運行時遭受惡劣的空間輻射環境,特別是太陽劇烈活動時,在衛星的運行軌道上產生高通量、高能(0. 1 IOMeV)的電子,高能電子具有很強的穿透能力,能夠穿透衛星的屏蔽層,進入衛星內部,并沉積在內部導體和高絕緣材料內部,并建立強電場,當建立的強電場超過材料的承受閾值時,就會發生材料內放電。介質材料的內放電會對衛星運行的安全性和可靠性產生嚴重的影響。一方面發生內放電的瞬間會釋放能量,在放電的部位會造成介質材料損傷,導致材料強度下降,改變光學材料的參數,揮發出的物質對材料造成污染,影響衛星使用的壽命和可靠性。更為重要的是放電時伴隨發射的電磁波會通過材料內部金屬連線、天線等耦合入衛星的內部電路,造成數據翻轉,產生錯誤的數據接收和發射,特別是如果產生錯誤的衛星控制指令,可能會對衛星產生嚴重的后果。從發射人造衛星開始,人們就進行了介質材料的內帶電研究。介質材料在輻照條件下性能指標的變化,特別是由于內帶電而引發的放電將直接影響到電路信號的傳輸和接收。衛星上廣泛使用的介質材料在空間存在內放電的風險更大,需要開展材料內帶電效應試驗,優選出合理的防內帶電效應的介質材料及電極結構形式。內帶電效應地面模擬試驗需要高能電子加速器,現階段主要為單樣品的性能參數測量,這花費大量的人力、物力和財力,因此迫切需要開發穩定、可靠的適合于地面內帶電模擬試驗的裝置,縮短試驗周期、提高試驗效率。
發明內容
針對目前內帶電效應模擬實驗一次只能測量單個樣品,導致需要花費大量的人力、物力和財力的缺陷,本發明的目的在于提供一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,該夾具可防樣品之間放電相互干擾,可靠性高,能夠實現多樣品同時測量,可大大縮短試驗周期、提高試驗效率。本發明的目的由以下技術方案實現—種星用介質材料內帶電試驗的夾具,所述夾具為長方體形,主要由盒體、上蓋板和下蓋板組成,其中,盒體所用材料為2A12鋁合金;盒體正面有8個或8個以上第一凹槽均勻排布,每個第一凹槽深度為15mm ;相鄰兩個第一凹槽之間距離大于或等于3mm,第一凹槽與盒體邊緣之間距離大于或等于3mm ;每個第一凹槽底部還設有一個第二凹槽,用來放置電阻;每個第二凹槽底部有一個通孔,用于安裝SMA接頭;盒體背面在與正面第一凹槽相應位置設有深度大于或等于35mm的凹槽,第二凹槽中通孔貫穿盒體背面凹槽;上蓋板為厚 Imm的鋁板,用于濾去低能電子;下蓋板為厚5mm的鋁板,在與盒體背面凹槽相應的位置開有通孔用于將同軸電纜線穿出;使用時,盒體、上蓋板和下蓋板固定連接。
使用本發明所述的夾具,進行介質材料內帶電試驗的方法步驟如下第一步,檢查循環水,真空靶室和電子槍、示波器等用電設備的電路,試驗的信號連接線路;真空靶室放置于混凝土屏蔽室中;第二步,將SMA接頭安裝到夾具中,電阻放置到第二凹槽中,一端與SMA接頭連接, 再將樣品放置在盒體第一凹槽中,樣品與夾具絕緣,樣品與電阻另一端連接,同軸電纜線一端與SMA接頭連接,另一端與混凝土屏蔽室外的示波器連接;第三步,將上蓋板和下蓋板分別固定于盒體的上下兩面,將夾具放置于真空靶室正對電子束、與電子入射窗口平行的位置,抽真空使系統真空至5. 4xlO-3Pa以下,打開電子槍電源,進行內帶電試驗。有益效果1.本發明所述的一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,該夾具中相鄰兩個第一凹槽之間距離大于或等于3mm,樣品放置于不同的第一凹槽中時,每個第一凹槽類似于金屬屏蔽室,這種金屬屏蔽室能夠降低介質材料放電產生電磁波的傳導和耦合效應,防止放電干擾,可靠性高;2.本發明所述的一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,該夾具含有8個或8個以上的第一凹槽,能夠實現多樣品同時測量,可大大縮短試驗周期、提高試驗效率。
圖1為一種星用介質材料內帶電試驗的夾具盒體的示意圖;圖2為一種星用介質材料內帶電試驗的夾具盒體的俯視圖;圖3為圖2沿A-A方向的剖面圖;圖4為一種星用介質材料內帶電試驗的夾具下蓋板的仰視圖;圖5為一種星用介質材料內帶電試驗的夾具上蓋板的附視圖;圖6為一種星用介質材料內帶電試驗的夾具內帶電試驗的示意圖;其中,1-盒體、2-聚四氟乙烯墊塊、3-真空靶室、4-混凝土屏蔽室、5-電子束、 6-示波器。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例來詳述本發明,但不限于此。實施例如圖1所示,一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,所述夾具為長方體形,主要由盒體1、上蓋板和下蓋板組成,其中,盒體1長259mm,寬133mm,高80mm,所用材料為2A12鋁合金,使用整體掏銑工藝加工而成;盒體1正面有8個正方形第一凹槽分兩列規則排布,每個第一凹槽長60mm,寬60mm,深15mm ;相鄰的兩個第一凹槽之間距離3mm,任意第一凹槽與盒體1邊緣距離為5mm,每個第一凹槽中心還設有一個正方形第二凹槽,用來放置電阻;每個第二凹槽長40mm,40mm,深20mm ;每個第二凹槽底部有一個通孔,用于安裝SMA接頭;盒體1背面在與正面第一凹槽相應位置設有第三凹槽,第三凹槽長60mm,寬60mm,深15mm,盒體1背面在與正面第二凹槽相應位置設有第四凹槽,第四凹槽長40mm,40mm,深25mm,第二凹槽底部通孔貫穿第四凹槽底部;上蓋板為長259mm,寬133mm,厚Imm的鋁板,用于濾去低能電子;下蓋板為長259mm,寬133mm,厚5mm的鋁板,在與盒體1背面第三凹槽相應的位置開010mm的通孔用于將同軸電纜線穿出;盒體1正面、盒體1背面、上蓋板和下蓋板分別設有位置相應的15個螺孔,通過螺釘固定在一起。使用本發明所述的夾具,進行介質材料內帶電試驗的方法步驟如下第一步,檢查循環水,真空靶室3和電子槍、示波器6等用電設備的電路,試驗的信號連接線路;真空靶室3放置于混凝土屏蔽室4中;第二步,將SMA接頭安裝到夾具中,電阻放置到第二凹槽中,一端與SMA接頭連接, 將兩塊聚四氟乙烯墊塊2用膠帶粘接于試驗樣品盒中的第一凹槽中任意相對的兩邊,使樣品與夾具絕緣,將樣品放置在盒體第一凹槽中聚四氟乙烯墊塊2上方,樣品與電阻另一端連接,同軸電纜線一端與SMA接頭連接,另一端與混凝土屏蔽室4外的示波器6連接;第三步,將上蓋板和下蓋板分別用螺釘固定于盒體的上下兩面,將夾具放置于真空靶室3正對電子束5、與電子入射窗口平行的位置,抽真空使系統真空至5. 4xlO-3Pa以下,打開電子槍電源,進行內帶電試驗。本發明包括但不限于以上實施例,凡是在本發明精神的原則之下進行的任何等同替換或局部改進,都將視為在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,其特征在于所述夾具為長方體形,主要由盒體(1)、上蓋板和下蓋板組成,其中,盒體(1)所用材料為2A12鋁合金;盒體(1)正面有8 個或8個以上第一凹槽均勻排布,每個第一凹槽深度為15mm ;相鄰兩個第一凹槽之間距離大于或等于3mm,第一凹槽與盒體(1)邊緣之間距離大于或等于3mm ;每個第一凹槽底部還設有一個第二凹槽,每個第二凹槽底部有一個通孔;盒體(1)背面在與正面第一凹槽相應位置設有深度大于或等于35mm的凹槽,第二凹槽中通孔貫穿盒體(1)背面凹槽;上蓋板為厚Imm的鋁板;下蓋板為厚5mm的鋁板,在與盒體(1)背面凹槽相應的位置開有通孔;使用時,盒體(1)、上蓋板和下蓋板固定連接。
2.一種采用權利要求1所述的一種星用介質材料內帶電試驗的夾具進行介質材料內帶電試驗的方法,其特征在于所述方法步驟如下第一步,檢查循環水,真空靶室C3)和電子槍、示波器(6)等用電設備的電路,試驗的信號連接線路;真空靶室(3)放置于混凝土屏蔽室中;第二步,將SMA接頭安裝到夾具中,電阻放置到第二凹槽中,一端與SMA接頭連接,再將樣品放置在盒體(1)第一凹槽中,樣品與夾具絕緣,并與電阻另一端連接,同軸電纜線一端與SMA接頭連接,另一端與混凝土屏蔽室(4)外的示波器(6)連接;第三步,將上蓋板和下蓋板分別固定于盒體(1)的上下兩面,將夾具放置于真空靶室 (3)正對電子束(5)、與電子入射窗口平行的位置,抽真空使系統真空至5.4X10_3Pa以下, 打開電子槍電源,進行內帶電試驗。
全文摘要
本發明公開了一種星用介質材料內帶電試驗的夾具,屬于測試領域。所述夾具為長方體形,主要由盒體、上蓋板和下蓋板組成;其中,盒體所用材料為2A12鋁合金;盒體正面有8個或8個以上深度為15mm的第一凹槽均勻排布;相鄰兩個第一凹槽間距大于或等于3mm,第一凹槽與盒體邊緣間距大于或等于3mm;每個第一凹槽中還設有一個第二凹槽,每個第二凹槽底部有一個通孔;盒體背面在與正面第一凹槽相應位置設有深度大于或等于35mm的凹槽;上蓋板為厚1mm的鋁板;下蓋板為厚5mm的鋁板,在與盒體凹槽相應的位置開有通孔。該夾具可防樣品之間放電相互干擾,可靠性高,能夠實現多樣品同時測量,可大大縮短試驗周期、提高試驗效率。
文檔編號G01R1/04GK102507990SQ20111031581
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者李存惠, 柳青, 秦曉剛, 陳益峰 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所