王 飞 林 榕 曹亚文 韩先伟

(1 西安航天动力研究所 西安 710100)

(2 陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室 西安 710100)

1 引言

空间环境模拟试验系统是用来模拟空间环境的地面试验装置,通过真空泵和热沉实现舱内的真空和高低温,从而在舱内模拟空间环境。可用于考核舱内被测件在“空间环境条件”下的适应能力[1-5],开展需要在高低温真空环境下进行的材料处理和制备的试验(离子溅射镀膜、高纯半导体制备等)[6],在国民经济建设、国防现代化建设以及推动科技进步中具有极其重要的作用。

空间环境模拟试验系统一般要求抽气速度快、极限真空度高、高低温环境可控、可持续长期运行。目前国内的大型高低温真空环境模拟系统一般采用油扩散泵获得真空、采用加热笼和液氮制冷获得高低温。油扩散泵容易返油,污染真空舱。加热丝和液氮的使用增加了系统的使用难度、成本和危险性。鉴于上述原因,在设计RZHM-1500 高低温真空环境模拟试验系统时,进行了充分的调研和分析计算,综合考虑研制成本和使用安全性、便利性等因素,确定了硅油介质循环高低温真空系统的设计方案,选择分子泵机组,采用硅油作为导热介质,进行加热制冷。既降低了成本,又简化了操作。目前这套系统运行稳定,操作简单方便、使用过程中舱内清洁无油,出色地完成了多个型号部组件的环境可靠性考核试验。

针对该系统在长期使用中积累的经验和数据,就影响系统极限真空度和舱压下降速度的各种因素进行分析,总结了极限真空度、抽气速度、材料析气等关键参数相互影响关系。……