[發(fā)明專利]火星沙塵暴模擬實驗裝置及實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710487425.3
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107290002B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武中臣;凌宗成;張江;李勃;徐偉杰;倪宇恒;嚴(yán)發(fā)寶
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 37256 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁春艷

1.一種火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，包括：

密閉容器，所述密閉容器內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動件，密閉容器外部設(shè)有驅(qū)動件，所述驅(qū)動件的傳動桿穿過密閉容器與轉(zhuǎn)動件連接，實驗過程中，驅(qū)動件帶動轉(zhuǎn)動件旋轉(zhuǎn)攪拌密閉容器中的礦物顆粒樣品，形成沙塵暴；

光電測量裝置，所述光電測量裝置包括光纖探頭以及與光纖探頭連接的光電倍增管，光纖探頭安裝于密閉容器的石英窗片上，光電倍增管位于密閉容器外部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，還包括靜電測量裝置，包括設(shè)置于密閉容器內(nèi)的靜電計和設(shè)置于密閉容器外部的靜電計控制器，靜電計控制器與靜電計電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，靜電計控制器通過設(shè)于密閉容器外壁上的真空法蘭與靜電計電連接，所述靜電計與真空法蘭之間、真空法蘭與靜電計控制器之間均通過靜電計數(shù)據(jù)線連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，還包括波長范圍為200-1100nm的高分辨光譜儀，所述高分辨光譜儀位于所述密閉容器外部，并通過光纖與所述密閉容器連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，光電倍增管通過光纖與光纖探頭連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動件為旋轉(zhuǎn)葉片，所述驅(qū)動件為電機，所述電機連接有電機傳動桿。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，所述電機安裝于密閉容器的頂部，密閉容器的頂部設(shè)有一通孔，所述電機傳動桿穿過通孔與旋轉(zhuǎn)葉片連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，所述電機傳動桿與所述通孔之間設(shè)置有密封件。

9.一種火星沙塵暴模擬實驗方法，采用如權(quán)利要求4所述的火星沙塵暴模擬實驗裝置，其特征在于，其具體實驗步驟如下：根據(jù)火星表面土壤成分特征選擇沙塵暴中礦物顆粒樣品，向密閉容器中填裝礦物顆粒樣品；

密閉容器調(diào)試至火星氣氛和火星氣壓條件下；

啟動驅(qū)動件，由驅(qū)動件帶動轉(zhuǎn)動件旋轉(zhuǎn)攪拌礦物顆粒樣品，形成沙塵暴，通過光電測量裝置測量沙塵暴中的放電次數(shù)，通過靜電測量裝置測量沙塵暴中的電場強度，并通過光譜儀測量沙塵暴中放電時的產(chǎn)生的等離子體光譜特征；放電次數(shù)、電場強度以及等離子體光譜特征檢測完成后，關(guān)閉驅(qū)動件。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的火星沙塵暴模擬實驗方法，其特征在于，所述火星氣氛為火星表面的含有95.5％的CO2氣氛，所述火星氣壓為700Pa的低氣壓。