非接触式表面电位探针设计与研制概述
2013-12-21程炳钧丁松鹤
航天器环境工程 2013年1期
程炳钧,王 斌,周 斌,丁松鹤
(1.中国科学院 空间科学与应用研究中心,北京 100190;2.北京卫星环境工程研究所,北京 100094)
0 引言
月球表面积聚着厚重的月尘,其受太阳及宇宙射线等的照射而呈带电状态,很容易被吸附到探月仪器设备中,对设备的各项功能造成严重影响。如月尘静电放电可形成瞬时大电流,并伴随着强电磁辐射,对电子设备造成严重的干扰和损害。因此为保证各种设备在登月后的安全使用[1-2],在进行登月探测之前,必须对月面各种危害因素进行论证及月球环境模拟试验,其中一项较重要的试验项目为月尘表面静电电位的测量。
静电电位测量的方法[3]主要分为接触式测量与非接触式测量两种。接触式测量需要将被测带电体直接与测量电极相连,测量结果易受输入电容、阻抗的影响。一般情况下,采用接触式测量会影响被测带电体的带电情况,测量读数会随时间呈指数衰减;当被测静电电压超出测量仪器最大量程时,采用接触式测量还有可能损坏测量仪器;而且,在空间环境中其测量结果会受带电粒子的影响。测量精度较低。因此,目前普遍采用非接触式测量方法进行静电电位的测量。
非接触式测量又可分为感应式与振动电容式两种。国外静电电位测量系统多采用振动电容式,即利用机械振动的方法引起感应电极与被测表面间的电容变化,产生感应电流,再通过对感应电流 的测量计算得出被测表面的静电电位。……
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