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一种空间微型质谱仪的芯片级离子源研究
1
作者 窦仁超 崔寓淏 +5 位作者 喻新发 冯琪 刘坤 闫荣鑫 孙立臣 孟冬辉 《真空》 CAS 2024年第2期42-46,共5页
设计了一种空间微型质谱仪用三电极场芯片级离子源结构,该离子源由5层电极板构成气体电离区和离子引出区。采用MEMS技术制备了芯片级离子源原理样机,测试了其电子流、离子流和稳定性。结果表明:该芯片级离子源能够产生0.357 mA以上的电... 设计了一种空间微型质谱仪用三电极场芯片级离子源结构,该离子源由5层电极板构成气体电离区和离子引出区。采用MEMS技术制备了芯片级离子源原理样机,测试了其电子流、离子流和稳定性。结果表明:该芯片级离子源能够产生0.357 mA以上的电子流,接收到的离子流可以达到527 pA,满足空间探测任务中微小型质谱仪离子源的功能要求。 展开更多
关键词 微机电系统 离子源 深空探测 空间质谱仪
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浓度均匀性对吸枪积累法检测结果的影响研究
2
作者 葛丽 高晨家 +2 位作者 邱斌 申鹰翔 陈博 《真空》 CAS 2024年第4期71-74,共4页
首先从理论上推导了检漏仪反应值与被测气体中氦气浓度间的关系,并通过试验进行了验证,然后以大型贮箱为对象,开展了氦气浓度对贮箱吸枪积累法检测结果影响的试验研究。结果表明:在测试温度和入口压力一定时,检漏仪的反应值与积累室内... 首先从理论上推导了检漏仪反应值与被测气体中氦气浓度间的关系,并通过试验进行了验证,然后以大型贮箱为对象,开展了氦气浓度对贮箱吸枪积累法检测结果影响的试验研究。结果表明:在测试温度和入口压力一定时,检漏仪的反应值与积累室内的氦气浓度成正线性关系;在贮箱吸枪积累法检漏中,氦气浓度均匀性对检测结果有很大影响,应对积累室内的气体搅拌10min以上,以保证氦气浓度均匀性,减小对检测结果的影响,确保贮箱检漏的可靠性。 展开更多
关键词 贮箱 吸枪积累法 氦气浓度 均匀性
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基于模态分析和神经网络的分子泵故障检测方法研究
3
作者 郑悦 周盈 +1 位作者 綦磊 李一博 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期687-694,共8页
分子泵一种基于气体分子定向运动而产生真空环境的装置,在空间环境模拟等试验中至关重要,其内部结构精密而复杂,长期使用后可能会产生真空度不足等故障,如何及时准确地诊断分子泵的运行状态格外关键。文章提出了一种基于模态分析的降噪... 分子泵一种基于气体分子定向运动而产生真空环境的装置,在空间环境模拟等试验中至关重要,其内部结构精密而复杂,长期使用后可能会产生真空度不足等故障,如何及时准确地诊断分子泵的运行状态格外关键。文章提出了一种基于模态分析的降噪技术,并采用神经网络对采集到的信号数据进行故障诊断与识别。实验结果表明,该方法的平均诊断准确率达到了90.0%,有效地实现了分子泵的故障检测和状态评估。 展开更多
关键词 分子泵 故障诊断 小波包能量 BP 神经网络
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亚纳米孔石墨烯复合薄膜新型标准漏孔制备及其渗氦性能研究
4
作者 刘招贤 孟冬辉 +5 位作者 任国华 张骁 韩琰 刘楚彦 孙立臣 闫荣鑫 《真空》 2024年第1期21-26,共6页
标准漏孔是氦质谱检漏仪的校准装置,为了提高氦质谱仪检漏灵敏度,必须降低标准漏孔漏率下限。针对目前传统材料加工制作的标准漏孔难以通过改进加工工艺降低漏率下限的情况,利用CVD法制作了一种亚纳米孔石墨烯复合薄膜新型标准漏孔,研... 标准漏孔是氦质谱检漏仪的校准装置,为了提高氦质谱仪检漏灵敏度,必须降低标准漏孔漏率下限。针对目前传统材料加工制作的标准漏孔难以通过改进加工工艺降低漏率下限的情况,利用CVD法制作了一种亚纳米孔石墨烯复合薄膜新型标准漏孔,研究了其渗氦性能和制备工艺稳定性。结果表明:单层石墨烯/PMMA复合薄膜单位面积漏率为4.17×10^(-12)~1.09×10^(-11) Pa·m^(3)/(cm^(2)·s·Pa),通过调节新型材料渗透面积,可制作漏率下限达10-12 Pa·m^(3)/s量级的标准漏孔。 展开更多
关键词 石墨烯 标准漏孔 极小漏率
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数值研究温度对多孔介质填充的通道型正压标准漏孔泄漏率的影响
5
作者 刘燚 胡馨丹 +3 位作者 张忠立 邬昕 蒋厚庸 刘贝贝 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1067-1074,共8页
针对多孔介质填充的通道型正压标准漏孔(CTPPSL),在实际测量泄漏率时受温度的影响无法控制和获得泄漏率随温度变化的规律。文章采用数值模拟的方法建立数学模型,描述流体在多孔介质填充的CTPPSL内部流动机理。分析了不同进气温度和压力... 针对多孔介质填充的通道型正压标准漏孔(CTPPSL),在实际测量泄漏率时受温度的影响无法控制和获得泄漏率随温度变化的规律。文章采用数值模拟的方法建立数学模型,描述流体在多孔介质填充的CTPPSL内部流动机理。分析了不同进气温度和压力、孔隙率和孔径共同作用对CTPPSL泄漏率影响的三维曲面图,并给出了速度场分布。结果表明:CTPPSL的泄漏率随进气温度的升高而降低,随进气压力、孔隙率和孔径的增大而增大;当进气压力为700 kPa时,温度每相差2 K,获得泄漏率的相对误差为0.54%;当进气温度为291 K时,孔隙率ε从0.85增加到0.95获得的泄漏率增长速率比孔隙率ε从0.55增加到0.65获得的泄漏率增长速率高63.5%;此外,在相同的孔隙率变化幅度内,CTPPSL泄漏率的增长速率随孔径的增大而增大。基于研究结果得到了在温度和压力、孔隙率、孔径共同作用下可以有效控制和调节CTPPSL泄漏率大小的结论。该项研究对未来CTPPSL的加工设计,控制泄漏率变化快慢程度提供有价值的参考意义。 展开更多
关键词 多孔介质 通道型正压标准漏孔 温度 泄漏率 数值模拟
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载人航天器对接通道密封性在轨快速评估方法
6
作者 潘威振 杨胜 +3 位作者 白明生 冯永 徐小平 张亚锋 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第6期670-674,共5页
载人航天器与空间站对接机构之间形成的对接通道的密封性是影响组合体密封性的关键环节。为在开舱门前快速确认对接通道的密封性,同时不必增配检漏设备,提出先根据快速检漏仪原理,利用在轨数据获得对接通道密封性达标的成功包络线,再基... 载人航天器与空间站对接机构之间形成的对接通道的密封性是影响组合体密封性的关键环节。为在开舱门前快速确认对接通道的密封性,同时不必增配检漏设备,提出先根据快速检漏仪原理,利用在轨数据获得对接通道密封性达标的成功包络线,再基于成功包络线进行对接通道密封性在轨快速评估的方法。通过某型号在轨对接通道压力监测记录进行验证,结果表明,采用该评估方法最快可在3 h内实现对接通道密封性的在轨快速评估,相比之前的24 h,大大缩短了舱门打开前的等待时间,可为上行载荷的快速部署提供便利。 展开更多
关键词 载人航天器 对接通道 密封性 快速检漏仪 成功包络线 压力监测
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空间小管路泄漏率的保压测量方法
7
作者 杨延杰 黄奕勇 +2 位作者 韩伟 张翔 熊丹 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第4期509-515,共7页
针对类管路系统密封性检测需求,对基于温度和压力变化的保压法进行研究,分析小管路泄漏率检测的影响因素,提出温度补偿模型;分析满足管路泄漏率的设计指标,管路检漏系统需要的检测时间以及温度和压力传感器的参数要求;通过某型类管路系... 针对类管路系统密封性检测需求,对基于温度和压力变化的保压法进行研究,分析小管路泄漏率检测的影响因素,提出温度补偿模型;分析满足管路泄漏率的设计指标,管路检漏系统需要的检测时间以及温度和压力传感器的参数要求;通过某型类管路系统的试验完成了保压法测量小管路泄漏率的验证。试验结果表明,基于温度补偿模型的保压法,具有较好的泄漏率检测精度。研究结果可为解决航天系统工质补给类管路系统的泄漏率检测提供思路。 展开更多
关键词 泄漏率检测 保压法 温度补偿 工质补给 试验验证
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车辆试验舱低气压动态试验系统设计
8
作者 刘中博 《真空》 CAS 2024年第2期58-61,共4页
针对车辆发动机在高海拔地区因低气压而性能下降的问题,依托于XX项目需求设计了一套低气压动态试验系统,其可用于模拟高海拔低气压环境和开展车辆低气压动态试验。详细介绍了该试验系统中低气压模拟系统及排烟系统的组成和工艺流程,并... 针对车辆发动机在高海拔地区因低气压而性能下降的问题,依托于XX项目需求设计了一套低气压动态试验系统,其可用于模拟高海拔低气压环境和开展车辆低气压动态试验。详细介绍了该试验系统中低气压模拟系统及排烟系统的组成和工艺流程,并进行了抽气速率及抽气量计算。 展开更多
关键词 低气压环境 发动机性能 排烟系统
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关于超小尺寸器件的等效标准漏率判据的讨论
9
作者 肖汉武 李阳 《真空与低温》 2024年第6期616-622,共7页
对于内空腔容积小于0.01 cm^(3)的超小尺寸密封器件,在器件贮存期内环境气氛对其内部水汽含量的影响尤为明显,在较短的储存期内水汽含量有可能超过2%,并趋于饱和,无法满足0.5%的规范要求。在进行氦气背压法检漏时,还存在器件候检阶段测... 对于内空腔容积小于0.01 cm^(3)的超小尺寸密封器件,在器件贮存期内环境气氛对其内部水汽含量的影响尤为明显,在较短的储存期内水汽含量有可能超过2%,并趋于饱和,无法满足0.5%的规范要求。在进行氦气背压法检漏时,还存在器件候检阶段测量漏率快速下降的问题。讨论了超小尺寸器件密封试验的等效标准漏率判据不足问题,提出了相应的密封性评价方法。 展开更多
关键词 超小尺寸器件 等效标准漏率 最小理论漏率 泄漏时间常数 严酷等级
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压降检漏法的影响因素及改进措施 被引量:7
10
作者 闫荣鑫 刘平 +2 位作者 冯琪 洪晓鹏 师立侠 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期37-41,共5页
介绍了压降检漏法的基本原理、漏率的误差分析,分析了常用压降检漏存在的问题。通过增加保压时间,选择高分辨率和高精度的测温计和压力计,可提高测试灵敏度。当被检件中的气体温度低于露点温度时,水蒸汽压影响测试精度。采用直接称重法... 介绍了压降检漏法的基本原理、漏率的误差分析,分析了常用压降检漏存在的问题。通过增加保压时间,选择高分辨率和高精度的测温计和压力计,可提高测试灵敏度。当被检件中的气体温度低于露点温度时,水蒸汽压影响测试精度。采用直接称重法确定被检件的有效容积,可减少测试误差,通过多次测量平均漏率可降低测试数据的偏差。 展开更多
关键词 压力测量 检漏 误差分析 航天器
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正压氦质谱检漏灵敏度的校准和微流量的测量 被引量:13
11
作者 张启亮 谷京华 +3 位作者 朱秀珍 陈旭 查良镇 李明蓬 《真空》 CAS 北大核心 1996年第2期25-31,共7页
本文讨论了常用正压氦质谱检漏方法中实现灵敏度校准需要解决的主要问题。提出了几种简单的微流量测量方法,估算了其检测限,讨论了影响测量精度的一些因素。对吸枪法正压检漏灵敏度的实时校准进行了实验研究。
关键词 测量 真空检漏 灵敏度 微流量 正压氦质谱
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动态流导法真空校准装置 被引量:13
12
作者 张涤新 李得天 +8 位作者 冯焱 成永军 赵定众 李正海 郭美如 赵澜 李莉 龚月莉 孙海 《真空》 CAS 北大核心 2005年第3期30-34,共5页
动态流导法真空校准装置是真空计量的标准,可用于高真空和超高真空规的校准,真空度的校准范围为10-1~5×10-7Pa,合成标准不确定度为0.69%~1.4%。
关键词 真空标准 真空校准 真空规
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正压漏孔校准装置的研制 被引量:10
13
作者 王金锁 许红 +1 位作者 胡央丽 唐景远 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期439-441,共3页
作者对正压漏孔校准方法作了研究 ,为了对不同示漏气体的正压漏孔进行精确校准 ,建立了一套改进型的PΔV/t漏孔校准装置 ,并对该装置进行了不确定度的分析。该装置校准范围 1× 10 -4Pam3 /s~ 1× 10 -7Pam3 /s ,在漏率 2×... 作者对正压漏孔校准方法作了研究 ,为了对不同示漏气体的正压漏孔进行精确校准 ,建立了一套改进型的PΔV/t漏孔校准装置 ,并对该装置进行了不确定度的分析。该装置校准范围 1× 10 -4Pam3 /s~ 1× 10 -7Pam3 /s ,在漏率 2× 10 -6Pam3 /s时系统总误差小于 4 0 %。 展开更多
关键词 正压漏孔 系统总误差 漏率
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压力容器氦泄漏检测方法及其选择 被引量:10
14
作者 司海娟 闫森智 +3 位作者 吴忠军 吕冲 徐明辉 孙振 《石油化工设备》 CAS 2011年第6期96-98,共3页
氦泄漏检测按照氦气的流向可以分为正压检漏和真空检漏两种情况。介绍了几种常见的正压检漏、真空氦泄漏检测方法及其技术特点,并指出为了尽量模拟工况,内压容器宜采用正压检漏,真空检漏则适用于外压容器,应根据被检容器的结构特点、允... 氦泄漏检测按照氦气的流向可以分为正压检漏和真空检漏两种情况。介绍了几种常见的正压检漏、真空氦泄漏检测方法及其技术特点,并指出为了尽量模拟工况,内压容器宜采用正压检漏,真空检漏则适用于外压容器,应根据被检容器的结构特点、允许漏率及检测目的选择适当的氦检漏方法。 展开更多
关键词 压力容器 氦泄漏检测 正压检漏 真空检漏 选择
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正压标准漏孔校准装置 被引量:8
15
作者 张书令 许红 +1 位作者 洪扁 潘征宇 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第S1期6-9,共4页
为校准适用于气密检漏仪及流量控制仪表的正压标准漏孔,研制正压标准漏孔校准装置。校准装置由气源压力自动控制部分、被测标准漏孔、皂膜流量计标准组3部分组成。气源压力自动控制部分采用PLC实现整个系统的自动控制,根据标准漏孔的气... 为校准适用于气密检漏仪及流量控制仪表的正压标准漏孔,研制正压标准漏孔校准装置。校准装置由气源压力自动控制部分、被测标准漏孔、皂膜流量计标准组3部分组成。气源压力自动控制部分采用PLC实现整个系统的自动控制,根据标准漏孔的气源压力自动提供压力波动不超过±1%气源。校准装置可以对气源压力在1~1600kPa,漏率在0.001~20L/min范围内正压标准漏孔进行校准,相对扩展不确定度为1.7%~2.0%(k=2)。研究气源压力波动对标准漏孔漏率的影响,气源压力在±1%,±5%波动时,标准漏孔漏率波动与气源压力波动基本一致。 展开更多
关键词 正压标准漏孔 校准装置 压力自动控制 皂膜流量计
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空间站在轨密封检漏技术研究 被引量:13
16
作者 喻新发 闫荣鑫 +2 位作者 邵容平 孟冬辉 郭欣 《航天器环境工程》 2008年第2期177-182,99-100,共6页
空间站除了在地面需要进行充分的总装检漏试验之外,还必须进行在轨运行时的密封检漏,这对于保证航天员的安全和飞行任务的成功非常重要。文章提出了空间站总漏率实时监测技术、空间站结构泄漏点定位与定量检测技术、航天员舱外检漏技术... 空间站除了在地面需要进行充分的总装检漏试验之外,还必须进行在轨运行时的密封检漏,这对于保证航天员的安全和飞行任务的成功非常重要。文章提出了空间站总漏率实时监测技术、空间站结构泄漏点定位与定量检测技术、航天员舱外检漏技术,以及空间站结构泄漏堵漏技术的具体方案和技术途径,并对关键技术做了比较充分的分析。该系统技术的研究与发展能为空间站的在轨泄漏检测提供可靠的保障。 展开更多
关键词 空间站 在轨检漏 实时监测 定位和定量检测 堵漏
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质谱薄膜联用小型气体泄漏检测仪研制 被引量:7
17
作者 赵忠 王荣宗 孙天辉 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期46-49,66,共5页
传统的监测技术往往采用单一的方法或者采用质谱加色谱联用的技术, 设备大都比较笨重, 操作复杂。随着现代工业的发展, 急需研制体积小、质量轻的便携式仪器, 同时具备灵敏度高、分辨能力强、可靠性高等特点的检测仪。利用质谱检测... 传统的监测技术往往采用单一的方法或者采用质谱加色谱联用的技术, 设备大都比较笨重, 操作复杂。随着现代工业的发展, 急需研制体积小、质量轻的便携式仪器, 同时具备灵敏度高、分辨能力强、可靠性高等特点的检测仪。利用质谱检测的高分辨能力和敏感膜的高灵敏度, 文章提出了质谱加薄膜联用进行气体泄漏监测的全新思路,并主要论述了检测仪的研制和性能实验研究等内容,最后结合其在航天领域的应用, 对甲基肼、无水肼等气体进行了实际的监测。监测结果表明, 该检测仪对上述气体的检测浓度灵敏度达到了1×10- 6 , 可靠性也有了显著提高。 展开更多
关键词 气体检测器 质谱 薄膜 泄漏检测仪
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便携式舱内超声检漏仪的研制 被引量:5
18
作者 闫荣鑫 孙伟 李唯丹 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期58-65,共8页
针对载人航天器在轨声学检漏的物理过程,以气动声学喷流噪声理论为基础,对气体流过漏孔的声音在舱内传播及信号检测的机理进行了研究,建立了气体泄漏产生的声功率和漏孔的几何尺寸及舱内气压的关系式,发现在毫米级直径的漏孔产生的声信... 针对载人航天器在轨声学检漏的物理过程,以气动声学喷流噪声理论为基础,对气体流过漏孔的声音在舱内传播及信号检测的机理进行了研究,建立了气体泄漏产生的声功率和漏孔的几何尺寸及舱内气压的关系式,发现在毫米级直径的漏孔产生的声信号的中心频率大于20 kHz;研究了漏孔产生的声音信号传播的声压同接收方向和距离的关系式,模拟航天器舱内气体向太空泄漏时在舱内检漏的实际工况,进行了不同尺寸漏孔探测距离、探测方位的试验,初步验证了传感器接收到的漏孔声压和传感器法线与漏孔和传感器中心连线角的余弦成正比。完成了在轨检漏仪原理样机的研制,最小可检漏率达到10^(-1)Pa·m^3/s量级;定位范围优于20 mm,质量小于1.2 kg,功耗小于2.2 W。 展开更多
关键词 气体泄漏 超声波 声传播 检漏仪 载人航天器
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定容式流导法微流量校准装置的设计 被引量:5
19
作者 张涤新 郭美如 +1 位作者 赵澜 赵定众 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期44-51,共8页
定容式流导法微流量校准装置是气体微流量的计量标准,由定客式流量计和流导法两部分组成,定容式流量计用于大流量的测量,流导法用于小流量的测量。定容式流量计有两种工作模式,可测量流入定容室的气体流量;也可测量流出定容室的流... 定容式流导法微流量校准装置是气体微流量的计量标准,由定客式流量计和流导法两部分组成,定容式流量计用于大流量的测量,流导法用于小流量的测量。定容式流量计有两种工作模式,可测量流入定容室的气体流量;也可测量流出定容室的流量。该校准装置,可采用定容法和流导法对气体微流量进行校准,校准范围为(5×10^-2~5×10^-11)Pa·m^3/s,合成标准不确定度为0.56%~1.70%。 展开更多
关键词 流量计 流量测量 校准 设计
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低充氦浓度氦质谱检漏技术应用研究 被引量:15
20
作者 胡茂中 白国云 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期208-211,共4页
为解决不允许抽真空和充压的密封装置的密封性能检测问题,开展了较低充氦浓度的氦质谱检漏模拟实验。实验采用通道型标准漏孔和模拟密封容器,在容器内的氦气浓度为0.5‰,1‰,3‰,5‰时分别实测了混合气体中氦气通过漏孔的漏率,基于混合... 为解决不允许抽真空和充压的密封装置的密封性能检测问题,开展了较低充氦浓度的氦质谱检漏模拟实验。实验采用通道型标准漏孔和模拟密封容器,在容器内的氦气浓度为0.5‰,1‰,3‰,5‰时分别实测了混合气体中氦气通过漏孔的漏率,基于混合气体以同种比分通过分子流漏孔的假设,不同浓度下测得的漏率结果与理论计算相比较;实验得出了在一定体积的空间内定点释放少量的氦气自由扩散至基本均匀分布所需时间。在实验的基础上,专门设计低充氦浓度检漏的标定装置,可降低因标准漏孔的氦浓度与检漏充氦浓度相差较大而引入检漏结果的不确定度。 展开更多
关键词 氦质谱检漏 低浓度 检漏灵敏度 内置氦源
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