[发明专利]模拟空间交变温度原子氧辐照的装置

说明书

本发明涉及一种模拟空间交变温度原子氧辐照的装置，包括模拟空间腔体、原子氧源、加热单元、测温单元、降温单元、温控器、旋转升降器、传样杆和视窗，在所述模拟空间腔体的顶部安装有所述的原子氧源，底部安装有所述的旋转升降器；在该模拟空间主体的中部安装有所述的视窗，该视窗一侧的模拟空间主体上安装有所述的传样杆、加热单元和测温单元，另一侧的模拟空间主体上安装有所述的降温单元，所述的加热单元、测温单元和降温单元均介入温控器。本发明的优点是：实现了模拟空间交变温度环境下原子氧辐照的功能，为空间环境下材料的演化机制研究提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种模拟空间交变温度原子氧辐照的装置，属于模拟空间环境领域。

背景技术

空间环境是导致航天器故障或失效的最主要原因之一。中性气体是近地轨道所特有的空间环境，其中80%的成分为分子氧与紫外光的相互作用产生的原子氧。尽管空间原子氧密度十分稀薄，但原子氧的化学活性远高于分子氧，足以对以8 km/s速度运行的在轨航天器造成重大影响。为了掌握材料在空间环境下的结构、性能演化及其损伤机理，对材料的服役性能和服役寿命进行科学准确的评估和预测，采用的材料空间环境适应性的评价方法主要有空间飞行实验与地面模拟实验。虽然空间飞行实验可信度和实际应用价值高，但周期长、成本高、资源有限、难以实时跟踪。地面模拟实验即在空间环境地面模拟装置中进行加速模拟，实时跟踪获取材料结构、性能的演化数据，弥补了空间飞行实验的不足。目前，国内外的航天部门建立了多套空间环境地面模拟装置。然而，空间环境地面模拟设备的原子氧辐照是在室温下进行。众所周知，空间的温度是交变的，使得空间环境中材料的演化机制不同于地面模拟设备。所以，进行模拟空间交变温度环境下原子氧辐照装置的研制非常有必要。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，实现空间环境地面模拟设备的温度交变原子氧辐照功能，本发明提供一种模拟空间交变温度原子氧辐照的装置，本发明的技术方案是：

一种模拟空间交变温度原子氧辐照的装置，包括模拟空间腔体、原子氧源、加热单元、测温单元、降温单元、温控器、旋转升降器、传样杆和视窗，在所述模拟空间腔体的顶部安装有所述的原子氧源，底部安装有所述的旋转升降器；在该模拟空间腔体的中部安装有所述的视窗，该视窗一侧的模拟空间腔体上安装有所述的传样杆、加热单元和测温单元，另一侧的模拟空间腔体上安装有所述的降温单元，所述的加热单元、测温单元和降温单元均介入温控器。

所述的加热单元为发热电阻，所述的测温单元为热电偶温度传感器；所述的降温单元为液氮冷却系统。

所述的传样杆为磁耦合传样杆，该传样杆延伸至模拟空间腔体的一端安装有用于抓取样品托的机械手。

所述的旋转升降器为旋转磁耦合器；该旋转磁耦合器顶端延伸至所述模拟空间腔体的内部后安装有样品台，在所述的样品台上设置有安装样品托的安装孔。

所述的样品托包括上托盘、连接板、下托盘和插接杆，所述的上托盘与下托盘之间通过连接板连接在一起，该下托盘与上托盘之间形成用于机械手抓取的环形槽；在所述的上托盘上设置有样品容纳槽，该下托盘的底部安装有延伸至安装孔内的插接杆，所述的插接杆与所述的安装孔动配合。

本发明的优点是：实现了模拟空间交变温度环境下原子氧辐照的功能，为空间环境下材料的演化机制研究提供了技术支撑。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图。

图2是图1中样品托的结构示意图。

图3是图1中样品托与旋转升降器的安装关系示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。