[发明专利]卫星充放电效应放电脉冲的监测方法和监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种卫星充放电效应放电脉冲的监测方法和监测系统。

背景技术

在空间等离子体、高能电子和太阳辐射等环境作用下，卫星材料表面和内部将会积累电荷并建立电场，当电场强度超过材料击穿阈值时就会产生静电放电。放电脉冲将击穿元器件和功能材料，导致卫星电子系统工作异常和材料性能退化。当静电放电发生在高压大功率供配电系统时，可能诱发二次放电，造成供配电系统短路，破坏卫星能源系统。因此静电放电脉冲是充放电过程中重要的特征参数，掌握放电脉冲特性对于分析充放电效应的物理过程具有重要意义。

充放电效应产生静电放电是随机的，可能会连续产生数个放电脉冲，尤其是随着卫星技术的提高和功能需求，新一代卫星将采用高压大功率的能源系统，由于高压供配电系统正负极之间存在较高的电压差，容易产生频繁的静电放电，还可能诱发高压供配电系统正负极之间的二次放电，造成卫星功率的损失甚至完全丧失。

文献“空间太阳阵二次放电的模拟实验研究，李凯等，物理学报”中利用电流探头和示波器监测静电放电波形，获得电子束辐照下高压太阳阵一次放电和二次放电波形。然而在频繁的静电放电情况下，文献中的方法只能对静电放电波形进行监测，可能在波形存储过程中错漏静电放电的波形和次数，从而影响实验的准确度。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供了一种卫星充放电效应放电脉冲监测方法和监测系统，可实现静电放电波形和次数同步监测，适用于卫星充放电效应模拟实验中放电脉冲的测试，为充放电效应模拟试验提供较为全面的放电脉冲信息。

一方面，本发明提供了一种卫星充放电效应放电脉冲的监测方法，包括：

将测试样品放置于样品台，将所述测试样品背面的导电涂层与信号电缆和采样电阻连接，并在所述信号电缆上放置第一电流探头和第二电流探头，所述第一电流探头和第二电流探头分别与示波器和记录仪相连接；

使用真空系统将所述样品台抽成真空状态，并开启电子枪，产生高能电子，用所述高能电子辐射测试样品；

开启示波器和记录仪，利用所述示波器采集放电脉冲的波形，利用所述记录仪记录放电波形。

另一方面，本发明还提供了一种卫星充放电效应放电脉冲监测系统，包括：

样品台，用于放置测试样品；

测试样品，所述测试样品背面的导电涂层与信号电缆和采样电阻相连接，所述信号电缆上放置有第一电流探头和第二电流探头；

示波器和记录仪，所述示波器和记录仪分别与信号电缆上的第一电流探头和第二电流探头相连接；所述示波器用于采集放电脉冲的波形，所述记录仪用于记录静电放电波形；

电子枪，用于产生高能电子，所述高能电子辐射所述测试样品。

本发明提供的卫星充放电效应放电脉冲的监测方法和监测系统，综合利用电流探头、示波器和记录仪对卫星充放电效应模拟试验中的静电放电波形和次数进行监测，为充放电效应模拟试验提供较为全面的放电脉冲信息，具有静电放电波形和次数同步监测的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明卫星充放电效应静电放电脉冲监测方法流程图；

图2为本发明卫星充放电效应静电放电脉冲测试系统示意图。

附图标记：

1-电子枪；      2-样品台；          3-样品；      4-导电涂层；

5-信号电缆；    6-第一电流探头；    7-第二电流探头；

8-示波器；      9-记录仪；          10-采样电阻。

具体实施方式