[发明专利]星用介质材料二次电子发射系数的测试方法和测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种星用介质材料二次电子发射系数的测试方法和测试系统。

背景技术

材料的二次电子发射特性在工业生产和科学研究中起着重要作用。在航天器表面充放电过程中，表面介质材料二次电子发射特性决定了其充电速率和平衡电位，是影响航天器表面充放电效应的重要参数；同时材料二次电子发射特性对于高压电子管的局部带电效应，超高频管二次电子共振效应和微波部件微放电效应等研究具有重要意义。

由于介质材料的导电性差，当受到入射电子轰击时，表面将积累电荷，引起表面电位的变化，从而影响二次电子的发射。文献“谢爱根等，绝缘体二次电子发射系数测量装置的研制，《强激光与粒子束》”提出采用脉冲特性的电子束，测试了0.8-45keV电子辐照下的ＭｇＯ材料二次电子发射系数。

在材料二次电子发射系数测试过程，为了使电子枪正常工作和不影响材料的二次电子发射特性，测量过程中需要达到较高的真空度。而文献中所介绍方法的不足之处在于获取一次高真空后仅能测试一种材料的二次电子发射系数，导致测试单个样品所需要的时间较长，测试效率较低。同时文献中采用的电子枪发射电子电流较大，单个脉冲电流可达100μA，还会在材料表面产生一定的电荷积累，从而影响二次电子发射特性。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

一方面，本发明提供了一种星用介质材料二次电子发射系数的测试系统，包括：

样品台，用于放置至少一个星用介质材料制成的测试样品；

真空系统，用于将所述样品台抽成真空；

电子枪，用于发射高能电子辐照测试样品；

入射电子测试法拉第筒，所述入射电子测试法拉第筒放在所述样品台上，置于所述电子枪产生的高能电子辐照下，并且与第一微电流计相连，用于测试电子枪发射的高能电子的入射电子电流强度；

二次电子收集极，放置在所述测试样品的上方且与第二微电流计相连，用于测试所述测试样品的二次电子电流强度。

另一方面，本发明还提供了以后总星用介质材料二次电子发射系数的测试方法，包括步骤：

S21：将测试样品置于样品台上，并使用真空系统将所述样品台抽真空；

S22：开启电子枪，产生高能电子；

S23：所述电子枪发射单个脉冲电子束，发射的电子束照射放在所述样品台上的入射电子测试法拉第筒，通过与入射电子测试法拉第筒连接的第一微电流计测得单个脉冲电子束的入射电流强度；

S24：旋转所述样品台，将任一测试样品置于单个脉冲电子束辐照下，利用放置在测试样品上方的二次电子收集极和与所述二次电子收集极相连的第二微电流计测得该测试样品的二次电子发射电流；

S25：通过比较入射电流强度和二次电子发射电流，即可获得该能量电子发射下的被辐照测试样品的二次电子发射系数。

本发明提供的一种星用介质材料二次电子发射系数的测试方法和测试系统，利用可旋转的样品台使得脉冲电子束依次辐照不同的测试样品，从而测得介质材料二次电子发射系数，具有获得一次高真空后，可开展多个测试样品的二次电子发射系数测试等，提高了测试效率；并且，本发明采用的单个脉冲的弱电流强度电子束开展介质材料二次电子发射系数测试，从而有效降低表面带电对二次电子发射的影响，具有测试精度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明星用介质材料二次电子发射系数的测试方法示意图；

图2为本发明星用介质材料二次电子发射系数测试样品台俯视图；

图3为本发明星用介质材料二次电子发射系数测试方法流程图。

附图标记：

1-电子枪；                     2-电子枪控制单元；

3-入射电子测试法拉第筒；       4-二次电子收集极；

5、6、7、8、9-样品盒；         10-样品台；