多點分布鹵燈加熱的球形朗繆爾探針表面污染物清洗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體測量領域，具體涉及多點分布式鹵燈加熱的球形朗繆爾探針表面污染物清洗裝置。
【背景技術】
[0002]朗繆爾探針用于空間帶電環(huán)境下等離子體參數(shù)的測量。利用朗繆爾探針對空間等離子體參數(shù)測量過程中，朗繆爾探針表面遭受有機物污染而使探針表面金屬材料功函數(shù)將發(fā)生變化，導致朗繆爾探針對等離子體電流收集性能下降，因此，需要對探針表面污染物進行加熱清洗。一種星用朗繆爾探針表面污染物清洗方案不足之處在于:加熱清洗的鹵燈安裝在球形探內表面底部，為單點加熱，表面污染物清洗不徹底。

【發(fā)明內容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于朗繆爾探針表面污染物的清洗裝置，能夠提高朗繆爾探針表面污染物清洗的有效性。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明具體解決方案如下:
[0005]—種多點分布鹵燈加熱的球形朗繆爾探針表面污染物清洗裝置，該裝置包括鹵燈、鹵燈陶瓷托架、燈供電電纜、陶瓷絕緣底座、空心金屬桿、測溫電阻、測溫電阻供電電纜和空心球形朗繆爾探針和控制模塊；
[0006]設空心球形朗繆爾探針圓心為O點，豎直向上為Z軸，XOY平面垂直于OZ軸；9盞鹵燈在空心球形朗繆爾探針內部XOZ平面和YOZ平面內表面按60°角間距均勻安裝，OZ軸負向的空心球形朗繆爾探針內表面開有走線口，不安裝鹵燈；測溫電阻表貼于空心球形朗繆爾探針內表面，鹵燈供電電纜及測溫電阻供電電纜采用多芯單層絕緣屏蔽電纜穿過空心金屬桿分別與鹵燈及測溫電阻連接；空心金屬桿采用真空釬焊固定在陶瓷絕緣底座的中空體內；鹵燈供電電纜和測溫電阻供電電纜連接控制模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述空心球形朗繆爾探針采用上下半球設計，半球材料采用鈦合金，半球內表面的凸臺采用整體掏銑工藝與半球體內表面成為一體，鹵燈陶瓷托架通過螺釘固定在凸臺上。
[0008]優(yōu)選地，鹵燈陶瓷托架采用圓形法蘭設計，法蘭接口與空心球形朗繆爾探針半球內表面的凸臺接口尺寸一致；正金屬電極和負金屬電極通過真空釬焊固定在鹵燈陶瓷托架內部，鹵燈陶瓷托架側面開設穿線孔，鹵燈供電電纜從穿線孔進入，供電正極和供電負極分別與鹵燈陶瓷托架內部的正金屬電極和負金屬電極連接。
[0009]優(yōu)選地，正金屬電極為圓銅片結構，通過真空釬焊緊貼在鹵燈陶瓷托架底部內表面；負金屬電極為筒狀薄銅片結構，通過真空釬焊緊貼在鹵燈陶瓷托架側壁內表面。
[0010]優(yōu)選地，所述空心球形朗繆爾探針與空心金屬桿通過電子束焊固定連接，連接處采用弧形過渡。
[0011]優(yōu)選地，鹵燈供電電纜和測溫電阻供電電纜在空心金屬桿內部均是集束的，電纜通過空心球形朗繆爾探針底部的走線口進入探針內部后，于探針內表面底部分束。
[0012]優(yōu)選地，空心球形朗繆爾探針內部的導線用硅膠固定在球內表面。
[0013]優(yōu)選地，所述測溫電阻為2個以上，均勻表貼于空心球形朗繆爾探針內表面。
[0014]優(yōu)選地，鹵燈選擇功率為“12￥，61”、“121，洲”或“12￥，12W”的鹵燈。
[0015]優(yōu)選地，述控制模塊包括測溫電路模塊和鹵燈供電模塊；測溫電路模塊在接收到測溫指令后，向測溫電阻供電，從測溫電阻采集溫度數(shù)據(jù)；鹵燈供電模塊在接收到清洗指令后，向鹵燈進行供電加熱；并從測溫電路模塊讀取溫度數(shù)據(jù)，當根據(jù)溫度數(shù)據(jù)判定空心球形朗繆爾探針表面溫度達到設定加溫溫度K時，繼續(xù)加熱一段冗余時間T，然后停止加熱，清洗完畢；所述加溫溫度K取值范圍為300°C?400°C ;冗余時間T取值范圍為20秒?300秒。
[0016]有益效果
[0017](I)本發(fā)明將鹵燈均勻安裝在探針內表面，多點加熱，能夠徹底清洗探針表面污染物。結合測溫電阻解決了溫度自動探測、自動加熱實現(xiàn)探針表面污染物清洗的功能，提高了空間等離子體參數(shù)測量的穩(wěn)定性和可靠性。
[0018](2)本發(fā)明采用陶瓷絕緣托架和多芯單層絕緣電纜供電及導線乳膠固定方法，增強了抗電磁干擾能力及力學性能，進一步提高等離子體收集電流的穩(wěn)定性和準確性。
[0019](3)探針采用上下半球設計，便于加工和安裝。通過整體掏銑工藝在探針內表面加工凸臺，用于安裝鹵燈陶瓷托架，能夠增加結構強度，和安裝穩(wěn)定性。
[0020](4)探針走線口向外突出，且弧形過渡，從而使得探針與陶瓷絕緣底座的連接處緊密貼合，可以減少內外信號的相互干擾。
[0021]本發(fā)明適應于球形朗繆爾探針地面等離子體參數(shù)診斷及電推力器羽流等離子體診斷過程中的探針表面污染物清洗問題。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明多點分布鹵燈加熱的球形朗繆爾探針表面污染物清洗裝置的結構示意圖。
[0023]圖2為鹵燈和鹵燈陶瓷托架的結構示意圖。
[0024]圖中:1-鹵燈、2-鹵燈陶瓷托架、3-凸臺、4-鹵燈供電電纜、5-陶瓷絕緣底座、6-空心金屬桿、7-測溫電阻供電電纜、8-測溫電阻、9-空心球形朗繆爾探針、10-穿線孔、11-正金屬電極、12-負金屬電極、13-螺釘。
【具體實施方式】
[0025]下面將參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
[0026]圖1為本發(fā)明多點分布鹵燈加熱的球形朗繆爾探針表面污染物清洗裝置的結構示意圖，如圖1所示，該裝置包括鹵燈1、鹵燈陶瓷托架2、鹵燈供電電纜4、陶瓷絕緣底座5、空心金屬桿6、測溫電阻8、測溫電阻供電電纜7和空心球形朗繆爾探針9和控制模塊(圖中未示出控制模塊)。
[0027]設空心球形朗繆爾探針9圓心為O點，豎直向上為Z軸，XOY平面過圓心垂直于OZ軸。
[0028]9盞鹵燈I在空心球形朗繆爾探針9內部XOZ平面和YOZ平面內表面按60°角間距均勻安裝，OZ軸負向的空心球形朗繆爾探針內表面開有走線口，不安裝鹵燈。測溫電阻8表貼于空心球形朗繆爾探針9內表面。鹵燈供電電纜4及測溫電阻供電電纜7同樣采用多芯單層絕緣屏蔽電纜穿過空心金屬桿6分別與鹵燈I及測溫電阻8連接。空心金屬桿6采用真空釬焊固定在陶瓷絕緣底座5的中空體內。鹵燈供電電纜4和測溫電阻供電電纜7連接控制模塊。
[0029]空心球形朗繆爾探針9采用上下半球設計，便于維修和安裝。半球材料采用低密度高強度鈦合金。半球內表面凸臺3采用整體掏銑工藝與半球體內表面成為一體，用于安裝鹵燈陶瓷托架2，鹵燈陶瓷托架2通過螺釘13固定在凸臺3上。鹵燈托架采用陶瓷材料主要是保證鹵燈與朗繆爾球形探頭之間的高度絕緣，防止鹵燈漏電流對朗繆爾探針等離子體收集電流的影響，另外，這種托架凸臺安裝方式保證了鹵燈的穩(wěn)固性。
[0030]如圖2所示，鹵燈陶瓷托架2采用圓形法蘭設計，法蘭接口與空心球形朗繆爾探針9半球內表面的凸臺3接口尺寸一致。正金屬電極11和負金屬電極12通過真空釬焊固定在鹵燈陶瓷托架2內部，鹵燈陶瓷托架2側面開設穿線孔10，鹵燈供電電纜4從穿線孔10進入，鹵燈供電電纜4內的供電正極和負極分別與鹵燈陶瓷托架2內部的正金屬電極11和負金屬電極12連接。