军械工程学院静电与电磁防护研究所, 河北 石家庄 050003
提出局部接地和传热模式下介质深层充电的建模方法,选取常用聚酰亚胺材料模拟空间高能带电粒子的辐照情况, 研究了局部接地和传热情况下介质的深层充电特性。仿真结果表明: 温度在183.15～363.15 K范围时,电位峰值受接地铜板直径和接地端温度的影响较大； 温度在183.15～273.15 K范围时,场强峰值受接地铜板直径和接地端温度的影响较大；温度在273.15～363.15 K范围时,场强峰值受接地铜板直径和接地端温度的影响较小, 但仍存在放电风险,场强峰值接近甚至超过106 V/m。仿真结果为星用热控材料的合理布局及太阳电池阵玻璃盖片的热防护和带电防护提供了参考。
材料 电位峰值 场强峰值 内带电 聚酰亚胺 热传导 materials peak potential peak field strength internal charging polyimide heat conduction
军械工程学院静电与电磁防护研究所, 河北 石家庄 050003
在真空和不同温度条件下,通过电子枪辐照的方式对聚酰亚胺材料进行表面充电,测量其表面电位随时间的衰减特性。 得到了聚酰亚胺材料电导率随温度的变化规律,并结合等温表面电位衰减理论计算了其在不同温度下的陷阱分布规律。随着温度的升高,聚酰亚胺的浅陷阱数量逐渐增多, 深陷阱数量逐渐减少。浅陷阱的变化规律与聚酰亚胺电导率成正比,即浅陷阱越多,载流子的迁移作用越强。研究结果可为聚酰亚胺材料抗老化和防沿面闪络的 改性设计提供有利参考。
材料 陷阱分布 表面充电 聚酰亚胺 温度 materials trap distribution surface charging polyimide temperature
军械工程学院静电与电磁防护研究所, 河北 石家庄 050003
为了研究温度、等离子体环境变化对航天器表面介质材料充电水平的影响,利用研制的温度可控航天器介质材料表面带电综合实验系统,对聚酰亚胺材料进行了表面充电实验。结果表明:温度不变时, 聚酰亚胺表面充电平衡电位随束流密度的增大逐渐增大;束流密度不变时,聚酰亚胺表面充电平衡电位随温度升高逐渐减小。温度在243～ 363 K范围时,束流密度越大,温度变化对聚酰亚胺表面充电平衡 电位的影响越小;温度在243～ 273 K范围时,束流密度越大,温度变化对聚酰亚胺表面充电平衡电位的影响越大。
材料 平衡电位 表面充电 聚酰亚胺 温度 束流密度 materials balance potential surface charging polyimide temperature beam density
军械工程学院静电与电磁防护研究所, 河北 石家庄 050003
研究了应用于航天器表面的环氧树脂材料在不同温度时的表面带电程度，通过设置不同的束流密度，研究了温度、电子束流密度变化对环氧树脂表面充电水平的影响。 结果表明: 在243～363 K温度范围内，当束流密度为0.5 nA/cm2、1 nA/cm2时，环氧树脂表面充电平衡电位均呈现先降低后升高再降低的趋势；束流密度为2 nA/cm2时，环氧树脂表面充电平衡电位变化幅度不大。可见小束 流时温度对表面充电平衡电位的影响更大；束流密度越大,温度对充电的影响越弱,因此表面充电平衡电位越稳定。
材料 平衡电位 表面充电 环氧树脂 温度 束流密度 materials balance potential surface charging epoxy resin temperature beam density
军械工程学院 电磁环境效应国家重点实验室, 石家庄 050003
由于聚四氟乙烯(PTFE)具有优良的绝缘性、化学稳定性, 因此常被用于航天器线缆制作。为了研究聚四氟乙烯材料沿面闪络特性, 实验在正常大气压下对聚四氟乙烯材料两端施加直流高压, 得到放电电压值以及电压、电流波形。通过整理、对比发现：随着闪络次数的增加, 材料放电电压呈先增大后稳定的规律, 闪络平均场强呈降低趋势。对实验结果进行分析, 认为介质表面粗糙程度的改变、材料表面化学变化是影响聚四氟乙烯沿面闪络电压的重要原因。根据闪络次数对电压的影响提出了较为准确描述PTFE闪络电压的方法。
聚四氟乙烯 沿面闪络 电压 polytetrafluoroethylene surface flashover voltage 强激光与粒子束
2017, 29(8): 083201
1 石家庄铁道大学 电气与电子工程学院， 石家庄 050043
2 军械工程学院 静电与电磁防护研究所， 石家庄 050003
为研究真空环境下电磁场诱发针-板电晕放电特性，研制了电磁场发生器、真空系统、高压静电源、动态电位测试仪等组成的电磁场辐照诱发真空电晕放电模拟试验系统。该系统可实现真空管内气压为80 Pa的低真空环境，并利用此系统进行在电磁场的作用下的电晕放电试验，初步得到了电磁场辐照诱发电晕放电的阈值电压的变化规律。试验结果表明：当温度、湿度等其他环境因素基本不变，真空管内气压为80 Pa时, 正常放电阈值为-590 V, 利用负极性高压静电放电, 电压取值范围10~20 kV, 产生的电磁脉冲辐射作用于真空管内充电区域，可使放电阈值降低90~180 V。
电磁场辐照 真空环境 电晕放电 阈值电压 electromagnetic field irradiation vacuum environment corona discharge threshold voltage 强激光与粒子束
2016, 28(8): 28083204
