專(zhuān)利名稱(chēng)：原子氧通量密度的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間環(huán)境探測(cè)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種利用太陽(yáng)電池測(cè)量原子氧環(huán)境密度的方法。
背景技術(shù)：
原子氧通量密度可以用許多技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，包括標(biāo)定樣品的質(zhì)量損失法、石英晶體微天平法OiCM)、質(zhì)譜法、電阻傳感器法等。這些方法或者極其昂貴，要求回收樣品，或者很復(fù)雜難于在航天器上實(shí)現(xiàn)。因此提出一個(gè)新的方法，利用太陽(yáng)電池進(jìn)行軌道原子氧通量密度測(cè)量。太陽(yáng)電池表面覆蓋一層原子氧敏感的半透膜材料，例如聚酰亞胺膜或者無(wú)定形碳膜。半透膜在原子氧環(huán)境作用下，透過(guò)率發(fā)生變化。半透膜光學(xué)透過(guò)率變化，引起太陽(yáng)電池開(kāi)路電流的變化，通過(guò)測(cè)量電池開(kāi)路電流的變化，獲得原子氧環(huán)境的通量密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原子氧的通量密度的測(cè)量方法，該方法利用半透膜的透過(guò)率變化對(duì)太陽(yáng)電池短路電流的影響，從而完成原子氧通量密度的測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一種原子氧通量密度的測(cè)量方法，包括在原子氧環(huán)境中的相同位置設(shè)置兩個(gè)相同規(guī)格的作為探測(cè)器探頭的太陽(yáng)電池片，第一塊電池片的主表面用半透膜進(jìn)行包覆，而第二塊電池片(參考太陽(yáng)電池片)不覆蓋半透膜，兩塊電池片通過(guò)已知的太陽(yáng)電池陣工藝粘結(jié)在基板上，從兩太陽(yáng)電池片上分別引出兩條測(cè)量線，對(duì)各自的短路電流進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量電池開(kāi)路電流的變化，獲得原子氧環(huán)境的通量密度。優(yōu)選地，所述半透膜為聚酰亞胺膜或無(wú)定形碳膜。優(yōu)選地，所述基板為鋁板、鋁蜂窩板等。本發(fā)明的測(cè)量方法采用的探測(cè)器探頭是衛(wèi)星常用的太陽(yáng)電池，無(wú)功耗、重量輕、體積小?？梢杂迷谌魏涡l(wèi)星上，具有通用性，價(jià)格低廉、可靠，可以實(shí)現(xiàn)航天器在軌原子氧環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并為低地球軌道長(zhǎng)壽命航天器可靠性設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。


圖1是本發(fā)明的原子氧通量密度的測(cè)量方法的原理圖。其中，1-參考太陽(yáng)電池片；2-太陽(yáng)電池片；3-半透膜。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的原子氧的通量密度的測(cè)量方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但這僅僅是示例性的，并不旨在限定其保護(hù)范圍，其保護(hù)范圍由附上的權(quán)利要求進(jìn)行限定。如圖1所示，本發(fā)明的原子氧的通量密度的測(cè)量方法包括采用兩個(gè)太陽(yáng)電池片，第一個(gè)太陽(yáng)電池片2的主表面包覆半透膜3如聚酰亞胺膜、無(wú)定形碳膜，該太陽(yáng)電池片暴露原子氧環(huán)境下發(fā)生侵蝕，半透膜的光學(xué)透過(guò)率發(fā)生變化，太陽(yáng)電池的短路電流會(huì)隨之發(fā)生變化。第二塊太陽(yáng)電池片(參考太陽(yáng)電池片1)不覆蓋半透膜，在原子氧環(huán)境下發(fā)生侵蝕， 這樣可以消除溫度及光照角的影響。由于太陽(yáng)電池的短路電流與半透膜的透過(guò)率有關(guān)，因此，原子氧侵蝕會(huì)影響半透膜的光學(xué)透過(guò)率，近而影響太陽(yáng)電池的短路電流。其中，所述基板為鋁板、鋁蜂窩板等等?；诖耍景l(fā)明的測(cè)量方法具體包括在原子氧環(huán)境中的相同位置設(shè)置兩個(gè)太陽(yáng)電池片，第一塊電池片的主表面用半透膜進(jìn)行包覆，而第二塊電池片(參考太陽(yáng)電池片)不覆蓋半透膜，兩塊電池片通過(guò)已知的太陽(yáng)電池陣工藝粘結(jié)在基板上，從兩太陽(yáng)電池片上分別引出兩條測(cè)量線，對(duì)各自的短路電流進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量電池開(kāi)路電流的變化，獲得原子氧環(huán)境的通量密度。盡管上文對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了詳細(xì)的描述和說(shuō)明，但應(yīng)該指明的是， 我們可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種改變和修改，但這些都不脫離本發(fā)明的精神和所附的權(quán)利要求所記載的范圍。
權(quán)利要求
1.一種原子氧通量密度的測(cè)量方法，包括在原子氧環(huán)境中的相同位置設(shè)置兩個(gè)相同規(guī)格的作為探測(cè)器探頭的太陽(yáng)電池片，第一塊電池片的主表面用半透膜進(jìn)行包覆，而第二塊電池片不覆蓋半透膜，兩塊電池片通過(guò)已知的太陽(yáng)電池陣工藝粘結(jié)在基板上，從兩塊太陽(yáng)電池片上分別引出兩條測(cè)量線，對(duì)各自的短路電流進(jìn)行測(cè)量；通過(guò)測(cè)量電池開(kāi)路電流的變化，獲得原子氧環(huán)境的通量密度，探測(cè)環(huán)境原子氧通量密度。
2.如權(quán)利要求所述的方法，其中，所述半透膜為聚酰亞胺膜或碳膜。
3.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述基板為鋁板或鋁蜂窩板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種原子氧通量密度的測(cè)量方法，包括在原子氧環(huán)境中的相同位置設(shè)置兩個(gè)相同規(guī)格的作為探測(cè)器探頭的太陽(yáng)電池片，第一塊電池片的主表面用半透膜進(jìn)行包覆，而第二塊電池片(參考太陽(yáng)電池片)不覆蓋半透膜，兩塊電池片通過(guò)已知的太陽(yáng)電池陣工藝粘結(jié)在基板上，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)短路電流的變化探測(cè)環(huán)境原子氧通量密度。本發(fā)明的測(cè)量方法采用的探測(cè)器探頭是衛(wèi)星常用的太陽(yáng)電池，無(wú)功耗、重量輕、體積小?？梢杂迷谌魏涡l(wèi)星上，具有通用性，價(jià)格低廉、可靠，可以實(shí)現(xiàn)航天器在軌原子氧環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并為低地球軌道長(zhǎng)壽命航天器可靠性設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102455273SQ201010523070
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者劉向鵬, 姜海富, 李濤, 趙雪 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所