微型磁电阻效应传感器的空间应用前景

由于受重量、功耗、体积及成本制约,小卫星是空间技术发展的必然趋势,卫星小型化的途径是使用微型化的最新科技产品。空间磁场探测是航天器空间环境监测的重要内容。微型磁电阻传感器具有低功耗、轻质量、小尺寸及廉价等特点,正满足了航天器微型化的需求。这些微型磁电阻传感器在对质量、体积和功耗有严格要求的航天器上具有很广泛的应用潜力。本文简要介绍了空间磁测量任务的需求、测试手段及微型磁电阻传感器在空间的应用历程,并对其空间应用前景进行了讨论。     

敏感器件表面可凝结污染物的分析研究

空间环境下,材料出气产生的可凝结物质极易粘附于敏感器件表面形成污染.本文研究了空间模拟环境下敏感器件因污染引起表面电阻增大的负面现象.为进一步控制表面电阻增大的现象,达到污染防护和控制的目的,建立了一整套敏感器件表面可凝结污染物成分分析的方法,对表面的可凝结污染物进行定性分析.结果表明引起表面电阻增大的主要污染源有硅橡胶GD414、704胶、电连接器内白色绝缘体、电连接器内红色绝缘体等几种材料;沉积到滑环表面上的主要成分有苯、邻苯二甲酸脂、环己胺、聚硅氧烷等,这些物质沉积到器件表面,可明显增大表面电阻.因此,建议使用过程中,考虑更换低出气率的材料,对一些必须要用的材料,在其结构设计中应考虑污染的因素,避免材料直接面对器件表面,以及使用前进行适当的预出气处理.     

空间用油脂材料原位质损测试及出气成分分析方法

QCM（QuartzCrystal Microbalance）作为一种新型的高灵敏度质量传感器,具有测量精度高、稳定性好、体积小和工作温度范围广等优点,被用来监测微小质量的变化。针对QCM的原理,提出了将空间用油脂材料包裹在QCM电极上,在空间材料出气成分分析设备中原位监测材料的质损和出气成分的方法,并对实验方法进行了验证。     

15MHz分子污染监测仪的研制

石英晶体微量天平测试技术可用于监测非金属材料出气和航天器敏感系统表面的分子污染沉积。在地面分子污染监测设备研制的基础上,针对空间应用,设计研制了15MHz温控分子污染监测仪。它具有质量轻、体积小、功耗低的特点。通过一系列测试和地面试验,表明它的监测灵敏度可达2.94×10-9g1cm2,在-40～30℃范围内对探头的控温精度优于0.18℃,并可通过计算机控制其工作温度点,实时数据采集系统具有1次1s的采集、处理功能和良好的软件操作界面。     

星用非金属材料出气成分测试分析

利用新研制的Prisma300气体分析设备,测试分析星用非金属材料在空间模拟环境下的出气成分,将可凝结的出气物沉积在冷石英玻璃表面上,测试透射率变化.对多种材料进行实验测试比较,找出对石英玻璃透射率有显著影响的出气成分.     

一种月尘颗粒电荷质量比原位监测方法

月尘粒子在月表高真空、高低温交变、强辐射条件下极易带电悬浮,大量带电月尘会聚集在探测器表面造成极大危害。为了能够更好地了解月球尘埃的带电特性,对月尘带电特性进行了分析,提出一种测量方法,设计出一种能够测量带电月尘荷质比的传感器,并设计出地面检测和标定实验方法,为将来探月工程中原位监测月尘带电粒子荷质比提供了很好的技术支持。     

石英晶体微天平在月尘累积量测量中的应用

针对月尘问题,提出了一种基于石英晶体微量天平的月尘累积分布的测量方法,用于月面环境月尘累积质量的原位测量。通过涂覆粘性膜,解决了月尘颗粒与石英晶体电极表面结合力不足的问题,并进行了真空环境下标定实验。实验结果表明,所设计的SQCM传感器的质量灵敏系数为5.63×10-9 g/（cm2·Hz）,测量量程可达1.29×10-4 g/cm2。目前已搭载嫦娥三号探测器开展月面长期月尘累积质量的测量。