[發(fā)明專利]一種航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410156225.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103940741A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚文清;曹江利;李云雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/01
• 分類號(hào): G01N21/01
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述裝置包括真空控制系統(tǒng)和真空腔室（1）；所述真空控制系統(tǒng)包括組合泵（18）、分子泵（13）和機(jī)械泵（14）；所述組合泵（18）由射頻離子泵和升華泵組成，組合泵（18）通過(guò)真空管道（17）與真空腔室（1）相連；所述分子泵（13）的一側(cè)經(jīng)相應(yīng)管路及手動(dòng)擋板閥（12）與真空腔室（1）相連，另一側(cè)與機(jī)械泵（14）相連；所述真空腔室（1）內(nèi)的頂部設(shè)有氘燈（3），氘燈（3）與氘燈固定調(diào)節(jié)桿（2）相連，并且其通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線經(jīng)氘燈法蘭接口（8）與氘燈控制電源（9）相連，氘燈（3）的下方設(shè)有樣品臺(tái)（4）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述樣品臺(tái)（4）包括樣品臺(tái)陶瓷底片（24）以及設(shè)在底片（24）上的一對(duì)樣品固定桿（19），樣品固定桿（19）上設(shè)有金屬卡片（23）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述樣品臺(tái)陶瓷底片（24）的下表面分布有溫度控制線（21）與熱電阻絲（22），溫度控制線（21）與熱電阻絲（22）相連，熱電阻絲（22）經(jīng)加熱法蘭口與加熱變壓器（10）相連；樣品臺(tái)陶瓷底片（24）內(nèi)部設(shè)有測(cè)溫線（20），測(cè)溫線（20）經(jīng)加熱法蘭口與溫度控制顯示器（11）相連；所述加熱變壓器（10）與溫度控制顯示器（11）相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述真空腔室（1）上設(shè)有真空規(guī)（16）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述真空腔室（1）上設(shè)有的觀察窗（15）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述真空腔室（1）經(jīng)相應(yīng)管路及氣氛針閥（6）與氣氛瓶（7）相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述真空腔室（1）上設(shè)有進(jìn)取樣品法蘭接口（5），其與樣品臺(tái)（4）相連。

8.一種權(quán)利要求1所述的航天材料深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置的使用方法，其特征在于，具體方法的步驟如下：

（1）將航天材料樣品置于樣品臺(tái)（4）上；

（2）打開(kāi)手動(dòng)擋板閥（12），啟動(dòng)機(jī)械泵（14），待真空腔室（1）內(nèi)的真空度降至10Pa以下時(shí)，開(kāi)啟分子泵（13），待真空腔室（1）內(nèi)的真空度降至5.0×10^-5Pa以下時(shí)，開(kāi)啟組合泵（18），使真空腔室（1）內(nèi)的真空度達(dá)到5.5×10^-8Pa以下；

（3）啟動(dòng)氘燈控制電源（9），通過(guò)氘燈固定調(diào)整桿（2）調(diào)節(jié)氘燈（3）與樣品臺(tái)（4）上航天材料樣品之間的距離，從而控制樣品受到的紫外輻照強(qiáng)度，進(jìn)行深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)；

（4）模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，依次關(guān)閉手動(dòng)擋板閥（12）、組合泵（18）和分子泵（13），待分子泵（13）的轉(zhuǎn)速為0時(shí)，關(guān)閉機(jī)械泵（14）；

（5）關(guān)閉氘燈控制電源（9），打開(kāi)手動(dòng)擋板閥（12），對(duì)真空腔體（1）內(nèi)通氣，待真空腔室（1）的真空度恢復(fù)到常壓時(shí)，取出樣品；

（6）對(duì)經(jīng)深空環(huán)境紫外線輻照實(shí)驗(yàn)處理的樣品進(jìn)行分析和失效評(píng)估。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用方法，其特征在于，步驟（3）中所述氘燈（3）發(fā)出的光的波長(zhǎng)范圍為160～400nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用方法，其特征在于，步驟（3）中所述紫外輻照強(qiáng)度的范圍為18.2～102.5μw/cm²。