带电液滴在带电固体表面的撞击行为

实验研究带相反电荷的液滴与固体表面之间的撞击行为,探究不同液滴电荷比和不同表面电荷密度对液滴撞击行为的影响,并提出撞击过程中的电荷中和机理。研究结果表明:负电荷液滴撞击正电荷表面前,液滴底部受库仑力作用形成锥形尖端,这种锥形尖端消除了中性液滴撞击表面时产生的气泡。锥形尖端角度随电荷比和表面电荷密度增大而减小,同时带电液滴撞击表面速度随电荷比和表面电荷密度增大而增大。撞击表面瞬间,液滴内负电荷与固体表面正电荷部分中和,导致液滴接触角变小。撞击带电表面后,最大铺展直径随着液滴电荷比和表面电荷密度增大而增大,接触时间和最大反冲高度随着液滴电荷比增大而增大,随着表面电荷密度增大而减小。

真空中绝缘子闪络前表面带电现象的仿真研究

真空中绝缘子发生沿面闪络之前存在绝缘子表面的带电现象,该现象对闪络的发展具有重要影响,到目前为止对该现象进行实时测量还存在很大的难度。基于二次电子发射雪崩(secondary electron emission avalanche,SEEA)模型,利用Monte Carlo法研究了真空中圆柱型和圆台型绝缘子在闪络前表面电荷密度的二维分布。仿真中采用了氧化铝陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等不同绝缘材料。考察了绝缘材料、施加电压以及圆锥绝缘子不同锥角对表面电荷密度和分布的影响。仿真结果表明,在靠近阴极处的绝缘子表面存在小区域的负电荷区,而后变为较大区域的正电荷区;二次电子发射系数较小的绝缘子表面的正电荷密度较小;随外施电压升高,负电荷的密度及区域减小,而正电荷的密度及区域增大,且正电荷区域的峰值向靠近阴极方向移动;圆台绝缘子的锥角为负时其表面正电荷密度大于锥角为正时的情况,当锥角在-22.5°～-30°之间时表面正电荷密度达到最大,而此时对应的闪络电压最低。仿真结果与实验结果有较好的对应关系。

纳秒脉冲下真空中绝缘子表面带电特性

实验研究了前沿50 ns、脉宽350 ns和3μs正负极性的4种脉冲电压作用下,真空中绝缘材料的各种局部放电现象以及由此引起的表面带电。结果表明:在脉冲电压作用下,绝缘材料沿面闪络发生前会发生各种局部放电现象,局部放电是纳秒脉冲下绝缘材料表面带电的根本原因。只要发生局部放电,绝缘材料表面就会出现正极性的电荷,并且在阴极附近的电荷密度略大于阳极附近的电荷密度,但由于材料陷阱的分布,也会有局部突变。有机玻璃比聚乙烯容易发生局部放电和积聚电荷,沿面闪络电压值更低。局部放电引起表面带电的物理机制是二次电子发射形成过程中的电子碰撞电离和材料陷阱捕获电荷共同作用。

电推进等离子体对航天器表面带电影响的理论研究

电推进在轨工作时将产生低温稠密等离子体,与地球同步轨道的空间离子体特性存在较大差异,且等离子体中的低速交换电荷离子易受到卫星表面电位的作用,形成返流并作用于卫星表面材料,对航天器表面充放电效应产生重要的影响。为此,综合考虑材料二次电子和背散射电子发射电流,分析电推进产生等离子体充电电流特性,基于充放电平衡方程进行电推进等离子体及空间等离子体共同作用下的表面带电机理研究。研究结果表明:地磁亚暴时期,航天器表面受到地球同步轨道等离子体的影响,其表面电位可高达–10~4 k V;电推进工作时,其羽流等离子体充电电流为10-3 A/m^2,远大于空间等离子体充电电流,从而成为卫星表面带电的主要影响因素;同时电推进等离子体将航天器表面电位中和至–10 V,即电推进交换电荷返流可以有效缓解由空间等离子体造成的危害性表面充放电效应。

荷电雾滴表面带电尘粒捕集的数值分析

通过数值计算分析了带电粉尘粒子在荷电雾滴上的捕集特性,主要考虑尘粒惯性和静电效应对于提高粒子捕集效率的相对强弱.结果表明,在不同粒径区间内,粒子的惯性效应和雾滴与粒子间的库仑力对强化粒子靶效率的作用需要仔细加以辨认,同时证明了当雾滴弱荷电时,对亚微米带电粒子捕集依然是有效的.

表面带电对航天员出舱活动的影响及对策分析

根据我国某载人航天器在轨飞行时的空间环境和航天器表面带电的机理,对航天器表面带电进行了仿真,并对结构切割地磁场的感应电势进行计算。在此基础上,分析了表面带电对航天员出舱的影响,以及出舱安全性防护措施,计算出主动电位控制系统最大发射电流。研究结果可为航天员出舱安全防护提供参考。

介质材料的带电机理与表面结构的关系

从介质材料的微观结构一能带结构出发，应用能带及陷阱理论分析了介质材料内部电荷迁移及电荷捕获的机理。分析了其表面结构对介质材料带电性能的影响，提出材料表面的改性是改善其带电特性的有效途径之一。

导体表面带电的均匀性研究

分析了带电导体表面的电荷分布。从电荷分布的微观解释和导体表面的特性出发,对带电导体表面电荷及分布做出了定性分析,并估算出任何带电体的带电层厚度均不超过一个原子的线度。根据带电导体与电介质的特性,给出了带电导体表面电荷与表面外电场间的定量关系式,并进行了详细地计算讨论。进而得出,无论是怎样的带电体,都至少有2个带电表面,不存在理论分析中二维度的纯数学带电面。现实中的任意带电体,仅有宏观意义上的均匀带电表面,而微观上是不存在均匀性的。

电子束撞击介质表面引发的带电现象分析

现有关于介质微波部件微放电的相关研究多从谐振条件及出射电子产额方面出发分析微放电发生原因及其抑制方法,而很少分析航天器表面电位对于微放电发生的影响。文章对碰撞电子与介质表面相互作用后二次电子发射特性进行综合分析;重点研究了不同介质表面初始电位情况下,恒定能量的电子束流持续轰击介质表面时介质表面电位及电子束流碰撞能量的变化趋势;并对稳定后的电子束流碰撞能量和介质表面电位进行了理论计算,计算结果表明系统平衡状态时的表面电位受初始电子能量及第二临界能量影响有明显改变。此外,文章探究了单一能量及连续能量入射介质表面时表面带电对于二次电子发射的影响,研究表明:带有电位的表面会使临界能量发生偏移量为-e的相对偏移;对于连续能量的入射电子束,介质表面带电会很大程度上改变入射电子束的能量范围,从而影响微放电发生的风险。

沃特世推出全新肽分离色谱柱创新表面带电杂化颗粒有助提升载量、分离效率并增进信息量

1月28日沃特世推出了一系列创新超高效液相色谱（UPLC ）及高效液相色谱（HPLC）色谱柱，可应用于肽图、蛋白组学以及合成肽的分析和实验室纯化。

带电导体表面的场强和场力

本文从静电平衡条件下导体表面电荷实际上存在纵深分布的情况出发，通过特例，定量讨论了一般电磁学教材未曾触及的导体表面场强和场力问题，并对所得结果进行了分析和推广。

航天器的表面带电及其防带电设计

本文概要叙述了航天器表面带电对航天器系统的危害并提出在航天器设计和制造期间所必须考虑的相关问题。随后介绍了国外有关航天器表面带电问题的技术文档,其中包括用于评价和控制航天器带电影响的设计指南、航天器带电试验技术标准及航天器带电手册。最后简要介绍了这些技术文档在减少航天器带电危害中的作用及使用方法。

电动机机壳表面带电现象分析

不少分马力电机生产厂和用户在产品试制、制造和使用过程中发现,未采取接地措施的电动机通电后机壳带有一定的电压,用测电笔试之氖管会发光,有时用电压表测量还可测出100多伏的对地电压。许多人都习惯称这一电压为“感应电压”,并为降低这一电压做了不少工作。本文试从非感应电压原因出发,分析电机机壳带电(下称“机壳电压”)现象产生的机理并提出降低机壳电压的措施。 一、感应电压的概念 GB2900.1—82《电工名词术语基本名词术语》第2.3.12条把“感应电压”

北京卫星环境工程研究所金秋学术交流掠影(之一)——日本航天器表面带电专家Mengu Cho教授来所讲学

2007年9月10～13日,日本九州技术学院(KIT)航天器环境工程实验室主任、航天器表面带电专家Mengu Cho教授到北京卫星环境工程研究所讲学、交流。Mengu Cho教授1993年于美国获得航天器表面带电专业博士学位,并长期从事航天器的表面带电试验和理论研究,编写了ISO标准'卫星太阳帆板空间带电引起的静电放电试验',在卫星高压太阳电池阵表面充放电效应评估、验证技术方面有深厚理论基础和丰富经验。

荧光粉表面带电倾向特性的研究

一、引言 荧光灯作为最重要的人造光源之一,以其高光效、长寿命以及可得到广泛的发光颜色的显著优点活跃在人类的照明舞台上。而荧光粉决定了荧光灯的发光特性。荧光粉的发展从早期的含氧酸盐化合物,到卤磷酸盐以及近2O年来步入实用化的稀土三基色荧光粉。由此,近年来,对三基色粉的研究变得广泛而深入。 本文所要研究的问题,就是稀土三基色荧光粉表面特性问题的一个方面,即灯管黑化和荧光粉电性间的关系。在点灯过程中,一般而言,荧光灯的光通量随点灯时间的增加而降低。其中,由于着色物质氧化汞在荧光粉表面的附着是产生光通量降低的一个重要原因。荧光粉对汞和氧化汞的吸附可能起因于它们带电倾向的不同。依据二种带电物质因所带电荷不同而发生静电引力,所带电荷差异愈大,静电吸引力愈强的原理,可假设不同发光材料对黑化物质吸附程度的差异,主要是由于各种发光材料表面电荷的不同所引起的。发光材料与黑化物质表面所带电荷差异愈大,就愈易使材料表面吸附黑化物质,从而使材料的老化程度加重。

航天器表面充放电原理研究

全面介绍了航天器与空间离子发生表面充放电效应的原理,将航天器表面充电简化成电流平衡方程,通过确定电流的表达解析式来确定表面各点的电流变化,把航天器表面划分成若干个等效电路,更加直观地了解了航天器充电过程。从航天器表面充放电现象发现了充放电带来的危害,并详细从航天器构件接地方式、航天器结构设计、航天器电路电磁防护等方面阐述了航天器表面带电防护的方法。

碱金属离子在蒙脱石-Cu2+表面吸附的离子特异性

研究离子交换中的离子特异性效应有助于揭示离子-带电表面相互作用机制。以蒙脱石Cu2+饱和样为研究对象,采用恒流法研究不同浓度碱金属离子Li+、Na+和K+的吸附动力学过程,并建立1︰1型(LiNO3、NaNO3、KNO3)电解质溶液中离子平衡吸附量与体系吸附活化能之间的关系。结果发现:(1)Li+、Na+和K+在蒙脱石-Cu2+表面的吸附过程仅呈现出弱静电力作用下的一级动力学特征,并存在明显的离子特异性效应。(2)离子非经典极化作用与体积效应共同决定了离子在双电层中的位置,从而导致表面电位存在差异;并且表面电位(绝对值)随着电解质浓度降低而增加,表现为Li+>Na+>K+。(3)根据新建立的模型可预测吸附离子在双电层中的位置,进而求出体系的吸附活化能,并发现离子特异性效应产生的根本原因是由活化能决定的,同时本研究表明建立的新模型在固/液界面反应中具有普适性。本研究将对固/液界面反应理论的完善提供新思路。

空间材料表面充放电性能试验评估方法研究

空间材料的表面充放电可导致材料表面污染加速、热控性能和其他物理性能改变并产生电磁干拢 ,通过材料选择可以减少表面带电及其产生的危害 ,其中对材料进行充放电特性测试与评价是材料选择的重要依据。介绍了用于空间材料表面充放电特性试验评价的主要设备及其工作原理 ,重点介绍了试验的方法。试验结果及数据应用表明 。

电子辐照介质表面电荷分布测量研究

在轨航天器与空间等离子体相互作用,可引起静电荷在卫星表面积累,产生静电放电,影响航天器的安全运行。基于静电电容原理,设计了表面电荷测量装置,并针对航天器常用的表面介质材料,利用建立的表面电荷测量装置,开展电子束辐照下表面电荷分布测量研究。研究结果可为表面带电效应的深入研究提供手段和参考。

卫星多层隔热组件表面等电位控制工艺

文章基于电磁监测卫星的空间等离子体表面带电环境和等电位要求,对卫星多层隔热组件表面等电位的控制方法进行分析和优化,给出多层隔热组件制作、安装、接地、检测和保护工艺方法,从而满足整星表面的电位差在±2 V以内的控制要求。