[实用新型]静电电磁脉冲诱发空气式静电放电实验系统

说明书

本实用新型适用于静电放电技术领域，提供了一种静电电磁脉冲诱发空气式静电放电实验系统，包括试验台，试验台上铺设有水平耦合板，水平耦合板接地，水平耦合板上铺设有绝缘面板，绝缘面板上依次放置有用于生成静电电磁脉冲的电磁场发生单元、放电模拟单元和检测单元；放电模拟单元包括底座、支撑杆、水平板、U形架、第一支架、金属球、绝缘环和放电针，放电针连接高压电源，金属球接地；检测单元包括示波器、场强测试单元和电流检测单元，电流检测单元用于采集金属球和地之间的电流，场强测试单元用于测试放电模拟单元所在空间电磁场的强度，场强测试单元和电流检测单元均连接示波器。

技术领域

本实用新型属于静电放电技术领域，尤其涉及一种静电电磁脉冲诱发空气式静电放电实验系统。

背景技术

随着电磁武器向大功率、小型化的方向发展，电磁攻击成为关系太空安全的重要威胁之一。当前，航天器的在轨运行面临众多电磁环境影响，主要有静电放电、核电磁脉冲、高功率微波及其它环境诱导的综合电磁场构成，这些强电磁环境通过传导和辐射方式耦合至航天器敏感部件，对航天器构成重大威胁，轻则使航天器受到严重干扰难以正常工作，重则使航天器某些易损部件损伤，导致航天器彻底损坏，失去生存能力。

静电放电是指航天器在轨运行期间，受空间等离子体、高能电子和太阳辐射等环境的影响会在航天器表面或内部造成静电荷的积累，当电位达到一定程度时就会发生静电放电。放电可造成材料表面性能下降甚至材料击穿，也可使太阳能电池、电子器件和光学敏感器性能下降或出现损伤；放电产生的强电磁脉冲会严重干扰航天器内部仪器系统，使其产生异常、故障、失灵甚至导致航天器报废。

电磁场诱发静电放电是指航天器表面材料、电缆以及某些特殊结构部件等低充电电位区域在外界强电磁场作用下被诱导发生的静电放电过程。一般情况下，航天器表面低充电电位敏感区域的电场较弱，电子能量低于分子、原子电离能，碰撞电离概率较低，当受到强电磁场作用时，激发低气压气体产生稠密等离子体，从而降低放电阈值并诱发产生静电电荷泄放。现有技术中缺少对电磁场诱发静电放电的研究。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种静电电磁脉冲诱发空气式静电放电实验系统，能够实现对电磁场诱发静电放电的研究。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种静电电磁脉冲诱发空气式静电放电实验系统，包括试验台，所述试验台上铺设有水平耦合板，所述水平耦合板接地，所述水平耦合板上铺设有绝缘面板，所述绝缘面板上依次放置有用于生成静电电磁脉冲的电磁场发生单元、放电模拟单元和检测单元；

所述放电模拟单元包括底座、支撑杆、水平板、U形架、第一支架、金属球、绝缘环和放电针，所述底座放置于所述绝缘面板上，所述水平板设有与所述支撑杆适配的通孔，所述支撑杆穿过所述水平板上的通孔并和所述水平板固定连接，所述金属球和所述支撑杆的一个端部固定连接，所述支撑杆的另一个端部和所述底座固定连接，所述U形架上的横杆上设有与所述支撑杆适配的通孔，所述支撑杆穿过所述U形架上横杆的通孔并和所述U形架转动连接，所述U形架上的横杆位于所述金属球和所述水平板之间，所述第一支架和所述U形架上的第一竖杆转动连接，所述第一支架和所述绝缘环固定连接，所述绝缘环上设有与所述支撑杆适配的弧形通孔，所述支撑杆穿过所述绝缘环上的弧形通孔，所述放电针固定安装在所述绝缘环上，所述放电针连接高压电源，所述金属球接地；

所述检测单元包括示波器、场强测试单元和电流检测单元，所述电流检测单元用于采集金属球和地之间的电流，所述场强测试单元用于测试所述放电模拟单元所在空间电磁场的强度，所述场强测试单元和所述电流检测单元均连接所述示波器。

进一步地，所述电磁场发生单元包括静电放电模拟器、放电枪和垂直耦合板，所述静电放电模拟器的输出端连接放电枪，所述放电枪的放电端正对所述垂直耦合板，所述垂直耦合板接地。

进一步地，所述高压电源为直流高压电源，输出的直流电压可调。