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真空与低温
真空与低温

李得天

季刊

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真空与低温/Journal Vacuum and Cryogenics北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊着重反映真空与低温这两门学科在现代科学技术中的应用和发展。
正式出版
收录年代

    MEMS电容薄膜真空计微电容检测系统的设计

    高青松郭朝帽陶院杨雷...
    603-609页
    查看更多>>摘要:为了满足空间环境探测对真空测量仪器准确度高、体积小、质量轻、功耗低的应用需求,基于微机电系统(MEMS)的小型化电容薄膜真空计应运而生.针对MEMS电容薄膜真空计微小电容测量需求,设计了一种基于CDC电容数字转换器的微电容检测系统,获得了fF级微电容检测分辨率.采用温度漂移误差自校准技术,解决了测量压力受温度扰动影响的问题.地面样机测试与验证表明,该检测系统具有宽量程、高分辨率和低功耗检测的优点,为MEMS电容薄膜真空计实现空间应用奠定了技术基础.

    MEMS电容薄膜真空计微弱电容电子测量

    小型化钡钨空心阴极的结构设计与性能试验研究

    伍璐璐郑何华孙江宏吴磊...
    610-615页
    查看更多>>摘要:介绍了一种用于电推进系统的长寿命高可靠性的小型化钡钨空心阴极,给出了该钡钨空心阴极的结构,进行了仿真计算与测试.结果表明该钡钨空心阴极点火启动功率≤30 W,阴极发射电流范围 0.5~2.0 A、所需氙气流量≤1.2 mL/min,并且可满足20 000次启动次数要求,同时具有高可靠性力学结构.

    钡钨空心阴极小型化长寿命高可靠性

    关于超小尺寸器件的等效标准漏率判据的讨论

    肖汉武李阳
    616-622页
    查看更多>>摘要:对于内空腔容积小于 0.01 cm3 的超小尺寸密封器件,在器件贮存期内环境气氛对其内部水汽含量的影响尤为明显,在较短的储存期内水汽含量有可能超过 2%,并趋于饱和,无法满足 0.5%的规范要求.在进行氦气背压法检漏时,还存在器件候检阶段测量漏率快速下降的问题.讨论了超小尺寸器件密封试验的等效标准漏率判据不足问题,提出了相应的密封性评价方法.

    超小尺寸器件等效标准漏率最小理论漏率泄漏时间常数严酷等级

    基于碳纳米管-金属肖特基接触的气体低压传感技术

    黄春田叶妮妮邵和助方朝龙...
    623-628页
    查看更多>>摘要:碳纳米管(CNT)具有独特的结构和优异的物理性能,在气体吸附的条件下,CNT-金属接触结构的电学性能会发生变化,这种变化可用于气体传感领域.采用Lift-off工艺和介电电泳沉积法(DEP)制备了基于CNT-金属肖特基结的CNT场效应管(CNT-FET)和CNT/Au电阻传感器,并在10-7~10-5 Pa的低压力环境下进行了氢气和氮气传感测试.CNT-FET和CNT/Au电阻传感器对氢气具有相似的传感效应,在测试压力区间内电流分别增长0.05 μA和0.14 μA.研制成果探索了低压气体传感的新途径.

    碳纳米管肖特基势垒气体传感功函数

    Ti掺杂非晶碳复合光热转换薄膜的制备及性能研究

    令晓明陈欣仪王伟奇王曼...
    629-633页
    查看更多>>摘要:光热转换薄膜是太阳能光热利用的核心部件,直接影响光热转换效率.采用反应磁控溅射技术,使用Ti靶和石墨靶制备了Ti/a-C:H/Ti(H)/a-C:H/Ti(L)/a-C:H复合光热转换薄膜,研究讨论了薄膜的形貌特征和结构组成,并对其光吸收特性进行了分析.结果显示:复合薄膜具有显著的光谱选择性特性,其中Ti和C以TiC形式存在于吸收层中;薄膜较高的表面粗糙度有助于增强光的吸收能力;复合薄膜的吸收率为 0.91,发射率为 0.13,具有优异的光学性能.

    光热转换薄膜反应磁控溅射非晶碳薄膜光学性能

    离子推力器工作全过程数值仿真方案研究

    陈娟娟王江伟郭宁耿海...
    634-643页
    查看更多>>摘要:离子推力器具有比冲高、寿命长、推力连续可调等优点,已成为未来空间探测任务推进系统的首选.离子推力器产品的优化设计通常采用实验测量的手段来实现,现有的仿真软件均是针对离子推力器的各个组成组件来开发,忽略了组件之间的相互耦合,为此,亟待开发一款综合考虑各组成部件相互作用的离子推力器工作全过程数值仿真软件.离子推力器结构复杂,且涉及等离子体场、流场、电场、粒子间碰撞以及粒子与壁面相互作用等过程,现有的仿真手段很难实现在同一时空下的数值模拟.提出了一种近似耦合的数值仿真方法,即仍将离子推力器的各组成部件作为一个独立的个体来仿真,但在数值建模时,考虑相关联部组件的影响.分别构建了两两耦合的数值仿真模型,开展了数值仿真计算,仿真结果显示部组件单独工作和耦合工作时组件内部的等离子体微观参数将发生较大变化.

    离子推力器工作全过程数值仿真

    基于MTBF的电推进羽流诊断系统可靠性预计与试验

    田恺赵勇陈新伟陈焘...
    644-650页
    查看更多>>摘要:电推进羽流诊断系统(Electric Propulsion Plume Diagnostic System,EPPDS)是由探针组件、移动平台和电控单元组成的用于空间电推进羽流特征参数诊断的自研设备,产品规定的可靠性指标要求平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures,MTBF)检验上限θ0≥5 000 h.按照系统串并联模型及寿命指数分布模型的MTBF可靠性预计理论,给出了EPPDS的MTBF预计流程,进行了EPPDS 各模块MTBF预计,系统MTBF预计值为1.059×104 h.按照GJB 889短时高风险定时方案完成 3台EPPDS 1 833 h的可靠性验证试验,试验结果表明电控单元输出的法拉第探针、朗缪尔探针和阻滞势分析仪的偏置电压和扫描电压参数均满足合格判据.该方法可用于电子机械产品的MTBF预计和验证.

    电推进羽流诊断系统可靠性预计平均故障间隔时间可靠试验

    LHT-200霍尔推力器热特性模拟分析

    孙明明耿海郭宁高俊...
    651-657页
    查看更多>>摘要:为获得LHT-200霍尔推力器在 12.5 kW额定功率工况下的热耗及温度分布,采用有限元分析结合热平衡试验验证对推力器在额定工况下的热耗进行了迭代校准和热特性模拟分析.结果显示,当推力器总热耗为2 700 W,即占总功率比例为 21.6%时,温度模拟结果与实测值最为接近,最大误差出现在推力器外壳且达到了6.3%.实测结果显示推力器温度最高处为内绕线柱和内部支撑,分别为 318℃和 304℃,而靠近外部的导磁底座、散热板和外壳等部件的温度相对较低,基本在 150~210℃范围内,后续可对外部部件进行表面处理以提高发射系数来进一步降低推力器整体温度.研究结果可为LHT-200霍尔推力器的热设计改进提供工程指引,并为国内同类型霍尔推力器的热分析提供仿真边界条件初值和参考.

    霍尔推力器温度分布热特性有限元分析

    小型磁选态铯原子钟性能测试数据的统计与分析

    陈江刘志栋王骥马沛...
    658-663页
    查看更多>>摘要:LIP Cs-3000是一种国产的小型磁选态铯原子钟,在时频计量、卫星导航等领域获得应用.对近期交付的LIP Cs-3000性能测试数据进行统计与分析,得到了准确度的分布与范围,同时得到了峰谷比、信噪比、Ramsey线宽等指标的分布.从理论上估计了铯原子钟输出信号的稳定度指标范围,验证了该范围与实际测量相符.同时对电子倍增器电压每日增幅进行了统计,结合装铯量给出了LIP Cs-3000铯钟倍增器寿命的分布.统计与分析结果不仅有助于磁选态铯钟的性能提高,也有助于其他小型铯原子钟的性能提升.

    磁选态铯原子钟峰谷比信噪比Ramsey线宽电子倍增器

    基于全球导航卫星系统应用的光频原子钟发展现状与可用性分析

    宋冰冰陈江廉吉庆刘志栋...
    664-679页
    查看更多>>摘要:随着光频原子钟技术迅速发展,光频原子钟不确定度已超越微波原子钟性能 4~5个数量级,达到了10-19 数量级,在可靠性和小型化方面也不断提升,使得未来全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)搭载光频原子钟成为可能.介绍了几种GNSS光频原子钟的工作原理及国内外的研究进展,从稳定度、集成度及影响稳定度的因素等方面总结了几种光频原子钟的性能,并将四种光学时钟(离子光钟、光晶格钟、双光子跃迁光频原子钟、基于碘调制转移谱光频原子钟)与目前GNSS上搭载的四大导航系统进行比较,讨论了光频原子钟的应用潜力,并提出了各光频原子钟的发展建议.针对提升离子光钟和光晶格钟可靠性的需求,提出了通过提高激光器和超稳腔的稳定性、降低核心器件环境敏感性的建议.针对提升原子束光频原子钟稳定性的需求,提出了提高原子束利用率、进一步迭代实验等方案.针对提升双光子跃迁光频原子钟和调制转移谱光频原子钟的长期稳定性的需求,提出了结合真空技术及人工智能降低频率漂移率的解决方案.

    全球导航卫星系统光频原子钟原子束双光子跃迁调制转移谱