[发明专利]一种测量原子氧通量密度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量原子氧通量密度的装置，其特征在于，包括托盘、夹层和盖板；所述托盘上设有若干用于放置样品的第一凹孔，所述第一凹孔以所述托盘的对称轴，呈轴对称排布；任意所述第一凹孔的形状大小相同；

在使用状态下，所述样品放置于所述托盘的第一凹孔内，所述夹层和所述盖板再依次放置于所述托盘上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述夹层上设有与所述第一凹孔相匹配的第二凹孔；

所述盖板上设有与所述第二凹孔相匹配的第三凹孔；

所述第二凹孔和第三凹孔与所述第一凹孔的形状相同；

在使用状态下，所述第二凹孔能嵌入所述第一凹孔内，所述第三凹孔能嵌入所述第二凹孔内。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述第二凹孔的面积小于所述第一凹孔的面积；

所述第三凹孔的面积小于所述第一凹孔的面积；

所述第三凹孔的边缘与所述第一凹孔的边缘的距离为2-5mm。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述盖板、夹层和托盘上均设有通孔；在使用状态下，螺钉能够依次穿过所述盖板、夹层和托盘上的通孔，将所述盖板、夹层和托盘固定连接。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹层为聚酰亚胺膜。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一凹孔设有7-48个。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一凹孔为正方形，其边长为12mm-32mm。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一凹孔为圆形，其直径为12mm-32mm。

9.一种测量原子氧通量密度的方法，使用如权利要求1-7任意一项所述的装置，其特征在于，所述第一凹孔为正方形，所述盖板上设有与所述第一凹孔形状相同的第三凹孔，所述第三凹孔的面积小于所述第一凹孔的面积，所述方法包括：

步骤一，将第一组样品放置于托盘的第一凹孔中，每个第一凹孔中，层叠放置两个样品，记为i_上和i_下(i为自然数，表示第一凹孔的数量)；将夹层放置于样品上，再将盖板放置于夹层上；

步骤二，将盖板、夹层和托盘固定连接，放置于原子氧试验舱中；

步骤三，真空放置2h-4h；

步骤四，取出样品，称量样品的质量，记为m_0i上、m_0i下；

步骤五，将第二组样品放置于托盘的第一凹孔中，重复步骤一和步骤二，抽真空，再通入氧气，将真空度调为1.7×10^-1Pa-3.0×10^-1Pa后，开启原子氧产生装置；

步骤六，取出样品，记录原子氧试验时间Δt；称量样品的质量，记为m_i上、m_i下；其中，Δt为1h-2h；

步骤七，计算原子氧通量密度：

其中，Φ为原子氧通量密度，η为聚酰亚胺膜剥蚀率，ρ为样品的密度，s为样品的面积，L为第一凹孔的边长，L₀为第一凹孔和第三凹孔的边长之差。

10.一种测量原子氧通量密度的方法，使用如权利要求1-6或权利要求8任意一项所述的装置，其特征在于，所述第一凹孔为圆形，所述盖板上设有与所述第一凹孔形状相同的第三凹孔，所述第三凹孔的面积小于所述第一凹孔的面积，所述方法包括：

步骤一，将第一组样品放置于托盘的第一凹孔中，每个第一凹孔中，层叠放置两个样品，记为i_上和i_下(i为自然数，表示第一凹孔的数量)；将夹层放置于样品上，再将盖板放置于夹层上；

步骤二，将盖板、夹层和托盘固定连接，放置于原子氧试验舱中；

步骤三，真空放置2h-4h；

步骤四，取出样品，称量样品的质量，记为m_0i上、m_0i下；

步骤五，将第二组样品放置于托盘的第一凹孔中，重复步骤一和步骤二，抽真空，再通入氧气，将真空度调为1.7×10^-1Pa-3.0×10^-1Pa后，开启原子氧产生装置；

步骤六，取出样品，记录原子氧试验时间Δt；称量样品的质量，记为m_i上、m_i下；其中，Δt为1h-2h；

步骤七，计算原子氧通量密度：

其中，Φ为原子氧通量密度，η为聚酰亚胺膜剥蚀率，p为样品的密度，D为第一凹孔的直径，D₀为第一凹孔和第三凹孔的直径之差。