楚建宁，朱蓓蓓，秦 琳，刘 青，兰 洁，陈 肖，许剑锋

(1.华中科技大学 机械科学与工程学院·武汉·430074；2.上海航天控制技术研究所·上海·201109)

0 引 言

随着航天、航空工业的发展(特别是在深空探测等领域)，我国对寿命长、精度高、功耗低、质量轻的惯性仪表的需求日益增加。半球谐振陀螺是一种利用半球壳唇缘的径向驻波进动效应来感测基座旋转的新型固体振动陀螺仪，由高品质因数的熔融石英玻璃材料加工而成。其具有体积小、精度高、功耗低、可靠性高、抗核辐射、启动时间短、工作温度范围大、对线性过载不敏感、工作寿命长达15年以上等优点，越来越成为未来飞行器所需的长寿命、高精度惯性导航的首选。

半球谐振陀螺的核心部件主要由激励罩、半球谐振子、检测基座组成。为了控制振子振动并获得精确的振动信号，需要对绝缘的半球谐振子的表面进行金属化薄膜沉积，使其具有良好的导电性。金属化薄膜沉积工艺应尽量保持振子高Q值和低频差的特性，而薄膜应力直接关系到半球谐振子的成品率、稳定性和可靠性。因此，必须控制薄膜的残余应力，以降低半球谐振子Q值的衰减。

本文首先介绍了半球谐振子品质因数的基本概念，并通过有限元仿真实验分析了薄膜残余应力的不均性对半球谐振子Q值的影响规律，然后通过实验的方法在半球谐振子表面进行了金属化镀膜，并在真空环境下对半球谐振子Q值进行了测量，并将测量结果与仿真结果进行了对比，最后对实验进行了总结。……