[發明專利]一種基于靜電電暈技術給模擬月塵加載電荷的設備

在審

• 申請號: 202110321343.8
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112977897A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王劉杰;周雙珍;趙維;逯忠國
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63919部隊
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李強

本發明公開了一種基于靜電電暈技術給模擬月塵加載電荷的設備，包括支撐板、法蘭盤、真空罐、絕緣支架、金屬基板、針式陣列電極、真空裝置、電控箱、靜電電位動態測量儀和靜電發生器；真空罐內側固定安裝有絕緣支架，絕緣支架上由下至上固定平行安裝有金屬基板和針式陣列電極；金屬基板上放置模擬月塵；靜電發生器輸出端與針式陣列電極電路連接；靜電電位動態測量儀輸入端與金屬板電路連接；靜電電位動態測量儀輸出端輸出測量結果；電控箱用于控制加載電荷的設備電路通斷。本發明采用靜電電暈給模擬月塵加載電荷，模擬費用低，易維護，解決了模擬月塵在低真空和常壓環境中加載電荷的問題，滿足以千伏級的靜電電壓給模擬月塵加載電荷的要求。

技術領域

本發明屬于載人航天環境模擬設備技術領域，特別涉及一種基于靜電電暈技術給模擬月塵加載電荷的設備。

背景技術

在未來載人登月任務中，需要研究月塵環境中登月服及相關儀器設備是否能夠正常工作，進行除塵工具測試和除塵訓練。有必要在地面建立模擬月面月塵環境，為設備測試和除塵訓練提供場所。月塵具有極強的表面粘附能力、材料磨損和腐蝕能力,目前一般認為這些現象和月塵顆粒形狀、大小及帶電等因素有關，為此在使用模擬月塵模擬月面塵環境時有必要模擬月塵帶電的屬性。通過給月塵充電增加月塵的粘附能力，在地面形成較為逼真的月塵環境。

月塵帶電和月面環境密切相關，通常模擬月塵帶電，采用的模擬技術有真實環境模擬和等效模擬，真實環境模擬一般是：研制與月塵高度相似的模擬月塵，模擬月面真實環境因素如：高真空環境、紫外線輻照、電子槍輻照、等離子體處理等使模擬月塵帶電。而等效模擬則是通過靜電或其他方式使模擬月塵帶電。

考慮到進行載人試驗/訓練時，真空度很難保持高真空度(不低于10^-6Pa)，且一般不能在輻射環境中進行。為了在低真空環境模擬月塵帶電，同時考慮不能采用輻射方式以免對人體造成影響，因此，提出用靜電電暈技術給月塵加載電荷的方法。

發明內容

本發明提出一種基于靜電電暈技術給模擬月塵加載電荷的設備，所述加載電荷設備包括支撐板、法蘭盤、真空罐、絕緣支架、金屬基板、針式陣列電極、真空裝置、電控箱、靜電電位動態測量儀和靜電發生器；

所述支撐板與所述法蘭盤下端固定連接，所述法蘭盤上端安裝有所述真空罐；

所述法蘭盤上端，所述真空罐內側固定安裝有絕緣支架，所述絕緣支架上由下至上固定安裝有所述金屬基板和所述針式陣列電極，所述金屬基板和所述針式陣列電極平行相對；

所述金屬基板包括金屬板、絕緣板、接地板和保護螺母；所述金屬板位于金屬基板最上方，所述絕緣板處于中間，所述接地板位于最下端；所述保護螺母用于固定所述金屬板、絕緣板和接地板；

所述金屬板上放置有模擬月塵；

所述針式陣列電極上側為金屬片，金屬片下方焊接金屬針陣列；

所述支撐板與所述法蘭盤配合設置有氣孔，所述真空裝置能夠從所述氣孔吸氣，將真空罐置于真空狀態；

所述靜電發生器輸出端與所述針式陣列電極電路連接；

所述靜電電位動態測量儀輸入端與所述金屬板電路連接；

所述接地板接地；

所述靜電電位動態測量儀輸出端輸出測量結果；

所述電控箱用于控制所述加載電荷的設備電路通斷。

進一步地，所述真空裝置包括機械泵、電磁擋板閥、抽氣波紋管和手動擋板閥；

所述機械泵吸氣端與所述電磁擋板閥第一端固定連接，所述電磁擋板閥第二端與所述抽氣波紋管第一端固定連接，所述抽氣波紋管第二端與所述手動擋板閥第一端固定連接，所述手動擋板閥第二端與所述氣孔連接。