电子辐照下聚酰亚胺材料表面充电特性研究

目的研究多因素条件下航天用典型介质材料聚酰亚胺表面充电特性。方法利用空间介质材料表面带电地面模拟实验系统,以电子枪辐照材料模拟空间带电环境中航天器材料表面带电过程,以航天器上常用的介质材料聚酰亚胺为研究对象,研究不同电子能量、不同束流密度和不同厚度下聚酰亚胺表面充电特性。结果聚酰亚胺表面电位随着电子能量、束流密度和厚度的增大而增大,电子能量越高,束流密度越大,聚酰亚胺表面充电平衡时间越短。结论航天器介质材料表面带电程度与空间带电环境的电子能量、束流密度和介质材料本身结构紧密相连,研究多因素作用下航天用典型介质材料表面充电特性,将为航天器带电防护设计提供数据支持。

典型空间用介质材料表面充电特性研究

当航天器的表面介质材料受空间等离子体影响时,电荷会积累在介质材料表面,从而导致航天器表面充电现象的产生,这会对航天器的正常运行造成严重影响.因此,在地面上进行典型介质材料表面充电特性的研究具有重要意义.利用航天器材料表面带电地面模拟实验系统,对航天器的常用介质材料聚酰亚胺和环氧树脂进行辐照实验.实验结果表明:不同种类介质材料在同一辐照条件下充电电位不同,但充电规律相似;在相同电子能量下,束流密度越高,介质材料充电速率越快,平衡电位越大;相同束流密度条件下,电子能量越高,介质材料的平衡电位也随之增大.

形状和面积对聚酰亚胺材料表面带电特性的影响研究

在空间等离子体环境中,表面带电是导致航天器在轨运行异常的重要因素之一.利用SCF-900型空间材料表面带电模拟系统,开展聚酰亚胺(Kapton)材料不同形状和面积的表面带电特性研究.实验结果表明:同一面积而不同形状的Kapton材料,其最高表面带电电位与材料的面积和周长的比值(S/L)有关,即S/L值越小,材料表面带电电位越小;同样形状和厚度的Kapton材料,最高表面带电电位随着材料面积的增加而增大.