[发明专利]太阳能电池组件单元原子氧效应试验系统

说明书

技术领域

本发明属于空间环境及效应技术领域，具体来说涉及一种太阳电池组件单元原子氧效应试验系统。

背景技术

低地球轨道(Low Earth Orbit，LEO)的环境组分主要包括N₂、O₂、Ar、He、H和原子氧，其中原子氧含量最高。当飞行器以7～8km/s的速度在LEO环境中运行时，原子氧相对于飞行器表面具有4～5eV的动能，同时由于原子氧具有很强的氧化性，LEO航天器外露组件在原子氧的作用下会发生功能退化甚至失效的现象，从而影响飞行器的使用寿命。因此，对航天器外露组件进行原子氧环境适应性试验具有十分重要的意义。

太阳能电池阵是航天器电源系统的重要组成部分，在航天器研制过程中需要针对太阳电池阵用材料开展原子氧环境适应性试验以评估其空间服役性能。但近年来的研究表明，太阳能电池阵性能指标的退化与设计、工艺等因素密切相关，仅对太阳能电池阵用材料进行试验已经不能满足要求，必须将试验对象扩展到太阳电池阵组件单元。因此，为满足太阳电池阵组件空间环境适应性评价的需求，本发明提供一种太阳能电池组件单元原子氧效应试验系统非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池组件单元的原子氧效应试验系统，为太阳电池阵原子氧环境防护设计评价工作提供技术支撑，保证我国航天器在轨的可靠运行。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案:

一种太阳电池组件单元的原子氧效应试验系统，包括用于提供真空环境的真空容器、原子氧源、传动轴、轴承、传动机构、电机、控制系统、底座，原子氧源设置在真空容器的顶部，真空容器底部设置有用于支撑太阳电池组件单元的底座9，底座9通过其上设置的轴承支撑并定位传动轴，传动轴通过由电机驱动的传动机构传递电机的输出运动以使传动轴转动，电机通过控制电机转速和转动时间的控制系统进行控制，承载太阳电池组件单元的支架通过紧固螺栓固定在传动轴上并随之转动，以便原子氧源产生的束流密度范围为1.0×10¹³atoms/cm²·s～2.5×10¹⁶atoms/cm²·s的中性原子氧来辐照待测量的太阳电池组件单元。

其中，底座为H型底座。

其中，真空容器用于保持10^-2～10^-5Pa的真空环境。

其中，传动机构的传动形式包括齿轮传动或链轮传动。

本发明的试验系统能够为航天器太阳能电池阵的原子氧环境效应评价提供技术支撑，为在轨航天器的使用提供保障。

附图说明

图1为本发明的太阳电池组件单元原子氧效应试验系统示意图。

其中，1为真空容器；2为原子氧源；3为太阳电池组件单元；4为传动轴；5为轴承；6为传动机构；7为电机；8为控制系统；9为底座；10为紧固螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的太阳电池组件单元原子氧效应试验系统进行进一步说明，该说明仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明的保护范围。

图1为本发明的太阳电池组件单元原子氧效应试验系统示意图，其中，该太阳电池组件单元原子氧效应试验系统包括用于提供真空环境的真空容器1、原子氧源2、用于带动太阳电池组件单元3转动的传动轴4、用于支撑及定位传动轴4的轴承5、用于带动传动轴4转动的传动机构6、用于给传动机构6提供转动力的电机7、用于控制电机7的转速及转动时间的控制系统8、用于支撑承载太阳电池组件单元3和轴承5的H型底座9、紧固螺栓10固定太阳电池组件单元3和传动轴4在一起，原子氧源产生束流密度范围为1.0×10¹³atoms/cm²·s～2.5×10¹⁶atoms/cm²·s的中性原子氧并设置在真空容器顶部以辐照其下方的太阳电池组件单元3。