[发明专利]一种用于测试介质材料内带电的装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间应用技术，具体地说是一种用于测试介质材料内带电的装置。

背景技术

卫星内带电一般是由空间中能量在0.1～10MeV的高能电子射入材料内引起的。上述高能电子能够穿透卫星结构(卫星表面材料、电缆护层等)并沉积电荷于电缆绝缘层、印制电路板、电容器部件、综合电路包或悬浮导体上。如果介质内入射电子的沉积速率超过其泄放速率时，介质内电荷密度将逐渐增大，电场强度也随之增强，当内建电场强度超过介质材料的击穿强度时将发生内放电(也称为电子诱导电磁脉冲ECEMP)。由放电产生的瞬态脉冲耦合到航天器电子系统时，会引起逻辑开关异常，电子系统永久性失效或敏感元件性能下降，以致整个系统的破坏。除产生电子设备的电磁干扰和损坏外，静电放电也导致表面材料的损坏或物理性能衰退。由于放电产生了局部热量并在电弧放电区产生材料损伤，它不但损害航天器的完整性，而且还改变了表面材料的物理特性，从而最终破坏航天器的正常工作。内放电通常接近于电子系统从而对卫星系统的工作的危害更直接。随着卫星电子系统性能的提高和大量新材料的使用，卫星对空间高能电子环境引起的介质材料内带电效应问题也越来越敏感，卫星内带电防护技术成为发展长寿命应用卫星所必须解决的关键技术之一。为了研究内带电效应及其防护技术，需要在地面模拟内带电效应，评价介质材料内带电性能，而介质材料的内带电电位是评价的重要内容。内带电电位监测需测量介质内部不同深度处的电位，而测试需要采用非接触式测量，如图1所示的非接触式表面电位计，将非接触式表面电位计探头感应点置于待测物上方3-8mm处进行测量。因此需要设计工具能够用一台非接触式表面电位计测量多个介质层引出的电位，并进行测试。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于测试介质材料内带电的装置，采用多层活动式测试台，一台非接触式表面电位计即可测量多个介质层引出的电位。

本发明的一种用于测试介质材料内带电的装置，包括电位计探头夹具、活动台、样品台以及测试板；

所述电位计探头夹具为采用绝缘材料加工的长方体结构，在电位计探头夹具上开有与非接触式表面电位计探头配合的通孔；

所述活动台为绝缘材料的长方形介质板，在活动台上开有贯通活动台的长条形活动槽；

所述测试板为长方形绝缘板，测试板的一面镀有多个沿测试板长度方向上整齐排列的凸字型金属面；

所述活动台置于所述样品台之上，所述测试板放置于活动台上，凸字型金属面的排列方向与长条形活动槽的长度方向平行；非接触式表面电位计探头穿过所述通孔并与电位计探头夹具固定，电位计探头夹具置于活动槽中；电位计探头夹具的下表面与样品台固定连接；

非接触式表面电位计探头位于凸字型金属面上方，但不与凸字型金属面接触。

所述活动台和测试板的材料为聚四氟乙烯。

所述凸字型金属面的材料为铜。

所述两相邻金属面的边界距离大于1cm。

本发明具有如下有益效果：本发明的一种用于测试介质材料内带电的装置，通过采用电位计探头夹具固定非接触式表面电位计探头，采用活动台上开活动槽，电位计探头夹具在活动槽中带动非接触式表面电位计探头滑动，可连续探测多个金属面的电位，因此，本发明的装置具有结构简单，操作方便，成本低廉以及高效率的特点。

附图说明

图1为非接触式表面电位计探头的结构示意图；

图2为本发明的装置各组成部分的结构示意图，其中(a)为电位计探头夹具示意图，(b)为活动台示意图，(c)为样品台示意图，(d)为测试板示意图。

图3为本发明的装置的结构示意图，其中(a)为俯视图，(b)为侧视图。

其中，1-电位计探头夹具，2-通孔，3-活动台，4-活动槽，5-样品台，6-测试板，7-金属面，8-非接触式表面电位计探头，9-非接触式表面电位计主机。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的一种用于测试介质材料内带电的装置，包括电位计探头夹具1、活动台3、样品台5以及测试板6；

如图2(a)所示，电位计探头夹具1为采用绝缘材料加工的长方体结构，在电位计探头夹具1的宽度方向上开有与非接触式表面电位计探头8配合的矩形通孔2；

如图2(b)所示，活动台3为绝缘材料的长方形介质板，在活动台3上开有贯通活动台3的长条形的活动槽4；