[發(fā)明專利]一種高真空環(huán)境下介質(zhì)材料表面電位主動(dòng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711228450.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107979910B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原青云;陳龍威;張希軍;孫永衛(wèi);任兆杏;代銀松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H05H1/46
• 分類號(hào): H05H1/46;B64G1/52
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種高真空環(huán)境下介質(zhì)材料表面電位主動(dòng)控制方法，其特征在于：所述方法包括放電過(guò)程和消電過(guò)程；

所述放電過(guò)程具體如下：

通過(guò)微波電源系統(tǒng)對(duì)微波系統(tǒng)供電產(chǎn)生2.45GHz電磁波，電磁波以TEM模式通過(guò)同軸波導(dǎo)饋送，并通過(guò)微波傳輸系統(tǒng)饋入微波同軸天線，微波同軸天線下端位于等離子體源體的等離子體室內(nèi)，等離子體源體位于真空度為10^-4Pa以下的真空室內(nèi)，微波同軸天線在等離子體室內(nèi)完成放電過(guò)程，并借助于等離子體源體在真空室內(nèi)完成消電過(guò)程；

所述消電過(guò)程具體如下：

通過(guò)微波同軸天線在等離子體室內(nèi)放電，并擊穿工作氣體形成等離子體，工作氣體利用供氣系統(tǒng)通過(guò)膠管和供氣管送入等離子體室內(nèi)，等離子體源體內(nèi)設(shè)置環(huán)形永磁鋼，環(huán)形永磁鋼在等離子體放電區(qū)形成強(qiáng)度為0.0875特斯拉的磁場(chǎng)位型，等離子體在垂直磁場(chǎng)的平面上受洛倫茲力作用而做回旋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.0875特斯拉的位置，電子回旋頻率和沿磁場(chǎng)傳播的右旋圓極化微波頻率都等于2.45GHz，電子共振吸收微波的能量大于氣體粒子的電離能、分子離解能后產(chǎn)生碰撞電離、分子離解和粒子激活，等離子體放電并獲得活性反應(yīng)粒子，形成電子回旋共振等離子體，通過(guò)等離子體中所包含的電子和離子與介質(zhì)板上的正電荷以及電子相中和；所述供氣系統(tǒng)包括氣體儲(chǔ)存系統(tǒng)和用于控制進(jìn)入等離子體室（27）內(nèi)氣體的氣壓和流量的氣體控制系統(tǒng)，所述氣體儲(chǔ)存系統(tǒng)的氣體通過(guò)進(jìn)氣管（21）通入等離子體源體的等離子體室（27），真空系統(tǒng)包括真空室（15），所述真空室內(nèi)裝有用于測(cè)試介質(zhì)材料表面電位的電位計(jì)（16）和待控制表面電位的介質(zhì)材料（20）及介質(zhì)材料放置平臺(tái)，真空室其真空度在10^-4Pa以下；所述等離子體源體（19）其產(chǎn)生的等離子體導(dǎo)入真空室（15）內(nèi)，并作用于待控制表面電位的介質(zhì)材料表面；所述等離子體源體（19）包括進(jìn)氣管（21）、微波同軸天線（22）、環(huán)形永磁鋼（24）、磁鋼固定套筒（25）以及等離子體調(diào)節(jié)板（28），所述磁鋼固定套筒（25）為下端開(kāi)放的筒狀結(jié)構(gòu)，微波同軸天線（22）和進(jìn)氣管（21）從磁鋼固定套筒（25）的封閉端插入其內(nèi)腔，所述環(huán)形永磁鋼（24）固定安裝在磁鋼固定套筒（25）內(nèi)側(cè)，且圍繞在微波同軸天線（22）外側(cè)，所述等離子體調(diào)節(jié)板（28）固定安裝在磁鋼固定套筒（25）的開(kāi)放端，所述環(huán)形永磁鋼（24）、磁鋼固定套筒（25）、等離子體調(diào)節(jié)板（28）與微波同軸天線（22）構(gòu)成等離子體室（27）；所述等離子體源體（19）借助于密封貫穿真空室（15）的遙操作桿（10）設(shè)于真空室（15）內(nèi)，等離子體源體（19）借助于固定環(huán)（17）和等離子體源體外殼（18）安裝在遙操作桿（10）端部，所述等離子體源體外殼（18）借助于固定環(huán)（17）和遙操作桿（10）連接，所述等離子體源體安裝在等離子體源體外殼（18）下端，所述遙操作桿（10）其背離等離子體源體（19）的一側(cè)端部與電位計(jì)（16）固定安裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空環(huán)境下介質(zhì)材料表面電位主動(dòng)控制方法，其特征在于：所述消電過(guò)程在10^-4Pa以下的真空環(huán)境下進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空環(huán)境下介質(zhì)材料表面電位主動(dòng)控制方法，其特征在于：所述進(jìn)氣管（21）用于將工作氣體通入等離子體室（27）內(nèi)，微波通過(guò)微波同軸天線（22）饋入等離子體室（27），環(huán)形永磁鋼用于在等離子體室（27）內(nèi)產(chǎn)生0.0875特斯拉磁場(chǎng)。