用于空间摩擦学试验的原子氧束流源的研制

为了研究空间原子氧(AO)环境和摩擦材料的相互作用机理,以MSTS-1型真空摩擦磨损试验机为平台,研制了可用于模拟空间AO环境下摩擦学试验的AO束流源。该AO源的束流直径超过50mm,通量密度为2.6×1015atoms cm 2 s 1,AO平均能量5～10eV。常用空间材料Kapton薄膜的AO暴露试验结果也与国外空间飞行试验结果相似。该AO源工作状态稳定、束流纯净、运行气压低、小巧轻便,满足了空间摩擦学试验的特殊要求,并可广泛用于空间AO环境和摩擦材料的相互作用效应模拟研究。

紧凑型ECR等离子体原子氧束流源的研制

原子氧对低地球轨道航天器部件材料的侵蚀及其地面环境模拟日益受到国际航天界的重视.高速飞行的航天器与迎面的空间环境原子氧之间相互作用能量约为5eV,在此能量范围内,原子氧束流与材料表面相互作用的许多物理和化学问题尚待从实验上认真研究,因此必需建立地面环境模拟装置.本文根据电子回旋共振(ECR)原理,利用微波的同轴传输与耦合,采用永磁体构成轴向不对称磁镜场产生会切磁场,降低了常规设计的磁场强度,缩小了装置的尺寸,同时采用无电极放电,避免了重金属杂质导入等离子体,研制出紧凑型纯净原子氧中性束流源.该装置易与真空容器联接.联机运行结果表明:该装置能够在10-1-10-3Pa的气压范围内稳定运行,通量密度达到3×1015atom/cm2@s,满足了原子氧环境地面模拟试验对装置小型化的要求.