[實(shí)用新型]靜電電磁脈沖誘發(fā)空氣式靜電放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920157649.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN209746897U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡小鋒;劉尚合;謝喜寧;魏明;王雷
• 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): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 13128 石家莊輕拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王占華<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本實(shí)用新型適用于靜電放電技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種靜電電磁脈沖誘發(fā)空氣式靜電放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)上鋪設(shè)有水平耦合板，水平耦合板接地，水平耦合板上鋪設(shè)有絕緣面板，絕緣面板上依次放置有用于生成靜電電磁脈沖的電磁場(chǎng)發(fā)生單元、放電模擬單元和檢測(cè)單元；放電模擬單元包括底座、支撐桿、水平板、U形架、第一支架、金屬球、絕緣環(huán)和放電針，放電針連接高壓電源，金屬球接地；檢測(cè)單元包括示波器、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試單元和電流檢測(cè)單元，電流檢測(cè)單元用于采集金屬球和地之間的電流，場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試單元用于測(cè)試放電模擬單元所在空間電磁場(chǎng)的強(qiáng)度，場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試單元和電流檢測(cè)單元均連接示波器。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于靜電放電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種靜電電磁脈沖誘發(fā)空氣式靜電放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電磁武器向大功率、小型化的方向發(fā)展，電磁攻擊成為關(guān)系太空安全的重要威脅之一。當(dāng)前，航天器的在軌運(yùn)行面臨眾多電磁環(huán)境影響，主要有靜電放電、核電磁脈沖、高功率微波及其它環(huán)境誘導(dǎo)的綜合電磁場(chǎng)構(gòu)成，這些強(qiáng)電磁環(huán)境通過傳導(dǎo)和輻射方式耦合至航天器敏感部件，對(duì)航天器構(gòu)成重大威脅，輕則使航天器受到嚴(yán)重干擾難以正常工作，重則使航天器某些易損部件損傷，導(dǎo)致航天器徹底損壞，失去生存能力。

靜電放電是指航天器在軌運(yùn)行期間，受空間等離子體、高能電子和太陽輻射等環(huán)境的影響會(huì)在航天器表面或內(nèi)部造成靜電荷的積累，當(dāng)電位達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)發(fā)生靜電放電。放電可造成材料表面性能下降甚至材料擊穿，也可使太陽能電池、電子器件和光學(xué)敏感器性能下降或出現(xiàn)損傷；放電產(chǎn)生的強(qiáng)電磁脈沖會(huì)嚴(yán)重干擾航天器內(nèi)部?jī)x器系統(tǒng)，使其產(chǎn)生異常、故障、失靈甚至導(dǎo)致航天器報(bào)廢。

電磁場(chǎng)誘發(fā)靜電放電是指航天器表面材料、電纜以及某些特殊結(jié)構(gòu)部件等低充電電位區(qū)域在外界強(qiáng)電磁場(chǎng)作用下被誘導(dǎo)發(fā)生的靜電放電過程。一般情況下，航天器表面低充電電位敏感區(qū)域的電場(chǎng)較弱，電子能量低于分子、原子電離能，碰撞電離概率較低，當(dāng)受到強(qiáng)電磁場(chǎng)作用時(shí)，激發(fā)低氣壓氣體產(chǎn)生稠密等離子體，從而降低放電閾值并誘發(fā)產(chǎn)生靜電電荷泄放。現(xiàn)有技術(shù)中缺少對(duì)電磁場(chǎng)誘發(fā)靜電放電的研究。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種靜電電磁脈沖誘發(fā)空氣式靜電放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電磁場(chǎng)誘發(fā)靜電放電的研究。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種靜電電磁脈沖誘發(fā)空氣式靜電放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)臺(tái)上鋪設(shè)有水平耦合板，所述水平耦合板接地，所述水平耦合板上鋪設(shè)有絕緣面板，所述絕緣面板上依次放置有用于生成靜電電磁脈沖的電磁場(chǎng)發(fā)生單元、放電模擬單元和檢測(cè)單元；

所述放電模擬單元包括底座、支撐桿、水平板、U形架、第一支架、金屬球、絕緣環(huán)和放電針，所述底座放置于所述絕緣面板上，所述水平板設(shè)有與所述支撐桿適配的通孔，所述支撐桿穿過所述水平板上的通孔并和所述水平板固定連接，所述金屬球和所述支撐桿的一個(gè)端部固定連接，所述支撐桿的另一個(gè)端部和所述底座固定連接，所述U形架上的橫桿上設(shè)有與所述支撐桿適配的通孔，所述支撐桿穿過所述U形架上橫桿的通孔并和所述U形架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述U形架上的橫桿位于所述金屬球和所述水平板之間，所述第一支架和所述U形架上的第一豎桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一支架和所述絕緣環(huán)固定連接，所述絕緣環(huán)上設(shè)有與所述支撐桿適配的弧形通孔，所述支撐桿穿過所述絕緣環(huán)上的弧形通孔，所述放電針固定安裝在所述絕緣環(huán)上，所述放電針連接高壓電源，所述金屬球接地；

所述檢測(cè)單元包括示波器、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試單元和電流檢測(cè)單元，所述電流檢測(cè)單元用于采集金屬球和地之間的電流，所述場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試單元用于測(cè)試所述放電模擬單元所在空間電磁場(chǎng)的強(qiáng)度，所述場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試單元和所述電流檢測(cè)單元均連接所述示波器。

進(jìn)一步地，所述電磁場(chǎng)發(fā)生單元包括靜電放電模擬器、放電槍和垂直耦合板，所述靜電放電模擬器的輸出端連接放電槍，所述放電槍的放電端正對(duì)所述垂直耦合板，所述垂直耦合板接地。

進(jìn)一步地，所述高壓電源為直流高壓電源，輸出的直流電壓可調(diào)。