专利名称：一种清洗球型朗缪尔探针表面污染物的装置的利记博彩app
技术领域：
本发明属于卫星离子电推进羽流监测技术领域，涉及一种清洗球型朗缪尔探针表
面污染物的装置，用于空间带电环境下等离子体参数测量中朗缪尔探针表面污染物的清 洗。
背景技术：
朗缪尔探针用于低温非平衡等离子体的测量，通过在等离子体中直接插入赋予一 定电位的探针，根据电子与离子的冲突导致的电流变化获得等离子体中电子、离子的密度、 温度等参数，已经成为当今等离子研究中不可或缺的技术。空心结构的球型朗缪尔探针，由 于其具有电荷有效收集面积大、对等离子体扰动小、易于实现加热清洗等特点，在卫星离子 电推进羽流监测中被广泛使用。 在利用空心球型朗缪尔探针对卫星离子电推进羽流监测过程中，探针表面容易遭 受可凝化学污染，探针表面金属材料的功函数将发生变化，导致探针对等离子体监测电流 的性能下降。因此，需要对进行清洗以去除探针表面的污染物。 目前，在卫星离子电推进羽流监测时，卫星发射前通常采用有机溶剂或热真空浸 泡的清洗方法对朗缪尔探针表面的可凝化学污染进行清洗。这种清洗方法只能在地面上进 行，无法在卫星进入太空后在空间环境下对探针上生成的可凝化学污染物进行清洗。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，为解决卫星在轨运行中，当卫星离子 电推进羽流监测时对朗缪尔探针进行有效清洗的问题，提出一种清洗球型朗缪尔探针表面 污染物的装置。 本发明所采用的技术方案如下 —种清洗球型朗缪尔探针表面污染物的装置，包括空心球型朗缪尔探针、清洗卤 灯、陶瓷卤灯托架、清洗卤灯电源同轴导线、测温电阻、测温电阻供电同轴导线、球型朗缪尔 探针空心柱状支架、陶瓷绝缘底座、测温电源以及清洗卤灯电源。 清洗卤灯用于对空心球型朗缪尔探针进行加热。清洗卤灯的功率采用"12V，9W"。 由于受卫星在轨运行条件的限制，清洗卤灯的功率过高会消耗卫星太阳能电池电力，过低 又不能做到有效加热，因此经过反复比对试验后确定"12V，9W"的清洗卤灯才能够达到最佳 的功效比。 陶瓷卤灯托架为空心圆台结构(如空心圆柱体、空心圆锥体等)，用于固定支撑清 洗卤灯。 测温电阻用于监测空心球型朗缪尔探针表面的温度。测温电阻优选采用Pt100铂 电阻，其能够监测200°C -40(TC之间的温度变化。
上述组合部件之间的连接关系为 球型朗缪尔探针空心柱状支架的底端固定在陶瓷绝缘底座内，但距陶瓷绝缘底座的底端要留有一定的距离，使球型朗缪尔探针空心柱状支架与外部绝缘。球型朗缪尔探针 空心柱状支架的顶端与球型朗缪尔探针焊接。球型朗缪尔探针与球型朗缪尔探针空心柱状 支架接触的部位开有通孔，通孔与球型朗缪尔探针空心柱状支架的空心相通。陶瓷卤灯托 架也是一个空心结构，位于球型朗缪尔探针的空腔内，其顶端位于球型朗缪尔探针的球心， 其底端固定焊接在球型朗缪尔探针空腔的内壁上，且陶瓷卤灯托架的空心与球型朗缪尔探 针的通孔相通。陶瓷卤灯托架的底端与球型朗缪尔探针空腔的内壁连接处也开有一个通 孔。清洗卤灯焊接固定在陶瓷卤灯托架的顶端。 清洗卤灯电源同轴导线的一端穿过球型朗缪尔探针空心柱状支架的空心、球型朗 缪尔探针与球型朗缪尔探针空心柱状支架接触的部位的通孔、陶瓷卤灯托架的空心，与清 洗卤灯连接。清洗卤灯电源同轴导线的另一端同清洗卤灯电源相连。 测温电阻贴于球型朗缪尔探针的空腔内表面上。测温电阻供电同轴导线的一端穿
过球型朗缪尔探针空心柱状支架的空心、球型朗缪尔探针与球型朗缪尔探针空心柱状支架
接触部位的通孔、陶瓷卤灯托架底端与球型朗缪尔探针空腔的内壁连接处的通孔，与测温
电阻连接，另 一端同测温电源相连。 清洗卤灯电源、测温电源均安装在卫星内。 采用上述装置清洗朗缪尔探针表面污染物的过程如下 卫星接收地面指令后，同时启动清洗卤灯电源、测温电源，使清洗卤灯和测温电阻 开始工作。此时，清洗卤灯对球型朗缪尔探针进行加热，球型朗缪尔探针8的温度将会升 高。当测温电阻探测到球型朗缪尔探针的温度为350摄氏度并且加热时间持续一段时间 后，朗缪尔探针表面的可凝化学污染已经被挥发掉。此时，清洗卤灯电源和测温电源停止工 作。 有益效果 本发明装置对比现有技术，具有以下优点 (1)采用"12V，9W"卤灯加热，即能够满足太空在轨环境下的条件要求，又能够有 效降低了加热功耗。
(2)通过采用测温电阻方式，能够实现在轨加热的实施监控。 本发明还适应于利用球型朗缪尔探针测量其它等离子体参数过程中的探针表面 污染物清洗问题。
图1为本发明装置的结构组成示意图。 其中，l-清洗卤灯、2-陶瓷卤灯托架、3-清洗卤灯电源同轴导线、4-陶瓷绝缘底 座、5-球型朗缪尔探针空心柱状支架、6-测温电阻供电同轴导线、7-测温电阻、8-球型朗缪 尔探针、9_清洗卤灯电源接口 、 10-测温电源接口 。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。 —种清洗朗缪尔探针表面污染物的装置，其结构如图1所示，包括清洗卤灯1、陶 瓷卤灯托架2、清洗卤灯电源同轴导线3、陶瓷绝缘底座4、球型朗缪尔探针空心柱状支架5、测温电阻供电同轴导线6、测温电阻7、清洗卤灯电源9、测温电源10。 清洗卤灯1的功率要求为"12V， 9W"，用于对空心球型朗缪尔探针8进行加热。 陶瓷卤灯托架2为空心圆柱体结构或者空心圆锥体结构，用于固定支撑清洗卤灯1。 测温电阻7采用表贴Pt100铂电阻，其监测温度范围为200°C -400°C 。
上述组合部件之间的连接关系为 球型朗缪尔探针空心柱状支架5的底端固定在陶瓷绝缘底座4内，但距陶瓷绝缘 底座4的底端要留有一定的距离，优选的，该间距不得小于2cm，使球型朗缪尔探针空心柱 状支架5与外部绝缘。 球型朗缪尔探针空心柱状支架5的顶端与球型朗缪尔探针8焊接。球型朗缪尔探 针8与球型朗缪尔探针空心柱状支架5焊接的部位留有一个通孔，该通孔与球型朗缪尔探 针空心柱状支架5的空心相通。陶瓷卤灯托架2也是一个空心结构，位于球型朗缪尔探针 8的空腔内，其顶端位于球型朗缪尔探针8的球心处，其底端固定焊接在球型朗缪尔探针8 的空腔内壁上，且陶瓷卤灯托架2的空心与上述通孔相通。陶瓷卤灯托架2的底端与球型 朗缪尔探针8空腔的内壁焊接处也留有一个通孔。清洗卤灯1焊接固定在陶瓷卤灯托架2 的顶端，即球型朗缪尔探针8的球心处。 清洗卤灯电源同轴导线3的一端穿过球型朗缪尔探针空心柱状支架5的空心、球 型朗缪尔探针8与球型朗缪尔探针空心柱状支架5焊接的通孔及陶瓷卤灯托架2的空心， 与清洗卤灯1连接。清洗卤灯电源同轴导线3的另一端与卫星内的清洗卤灯电源9相连。
测温电阻7贴于球型朗缪尔探针8的空腔内表面上。测温电阻供电同轴导线6的 一端穿过球型朗缪尔探针空心柱状支架5的空心、球型朗缪尔探针8与球型朗缪尔探针空 心柱状支架5焊接部的通孔、陶瓷卤灯托架4底端与球型朗缪尔探针8空腔的内壁连接处 的通 L与测温电阻7连接，另一端同位于卫星内的测温电源IO相连。
清洗卤灯电源9、测温电源10均安装在卫星内。
采用上述装置清洗朗缪尔探针表面污染物的过程如下 卫星接收地面指令后，同时启动清洗卤灯电源9、测温电源10，使清洗卤灯1和测 温电阻7开始工作。此时，清洗卤灯1对球型朗缪尔探针8进行加热，球型朗缪尔探针8的 温度将会升高。当测温电阻7探测到球型朗缪尔探针8的温度达到350摄氏度且加热时间 超过了 30秒，球型朗缪尔探针8表面的可凝化学污染已经被完全挥发干净。此时，清洗卤 灯电源9和测温电源10停止工作。
权利要求
一种清洗球型朗缪尔探针表面污染物的装置，包括清洗卤灯、陶瓷卤灯托架、陶瓷绝缘底座，测温电源和清洗卤灯电源，其特征在于，还包括清洗卤灯电源同轴导线、测温电阻、测温电阻供电同轴导线、球型朗缪尔探针空心柱状支架；测温电阻用于监测空心球型朗缪尔探针表面的温度；上述组合部件之间的连接关系为球型朗缪尔探针空心柱状支架的底端固定在陶瓷绝缘底座内，距陶瓷绝缘底座的底端留有距离，使球型朗缪尔探针空心柱状支架与外部绝缘；球型朗缪尔探针空心柱状支架的顶端与球型朗缪尔探针固接；球型朗缪尔探针与球型朗缪尔探针空心柱状支架接触的部位开有通孔，通孔与球型朗缪尔探针空心柱状支架的空心相通；陶瓷卤灯托架也是一个空心结构，位于球型朗缪尔探针的空腔内，其顶端位于球型朗缪尔探针的球心，其底端固定在球型朗缪尔探针空腔的内壁上，且陶瓷卤灯托架的空心与球型朗缪尔探针的通孔相通；陶瓷卤灯托架的底端与球型朗缪尔探针空腔的内壁连接处也开有一个通孔；清洗卤灯固定在陶瓷卤灯托架的顶端；清洗卤灯电源同轴导线穿过球型朗缪尔探针空心柱状支架的空心、球型朗缪尔探针与球型朗缪尔探针空心柱状支架接触的部位的通孔、陶瓷卤灯托架的空心，与清洗卤灯连接；清洗卤灯电源同轴导线另一端同清洗卤灯电源相连；测温电阻贴于球型朗缪尔探针的空腔内表面上，测温电阻供电同轴导线的一端穿过球型朗缪尔探针空心柱状支架的空心、球型朗缪尔探针与球型朗缪尔探针空心柱状支架接触部位的通孔、陶瓷卤灯托架底端与球型朗缪尔探针空腔的内壁连接处的通孔，与测温电阻连接，另一端同测温电源相连。
2. 如权利要求1所述的一种清洗球型朗缪尔探针表面污染物的装置，其特征在于，测 温电阻采用Pt100铂电阻。
3. 如权利要求1或2所述的一种清洗球型朗缪尔探针表面污染物的装置，其特征在于， 清洗卤灯的功率采用"12V，9W"。
全文摘要
本发明公开了一种清洗球型朗缪尔探针表面污染物的装置，包括空心球形朗缪尔探针、清洗卤灯、陶瓷卤灯托架、清洗卤灯电源同轴导线、测温电阻、测温电阻供电同轴导线、球形朗缪尔探针空心柱状支架、陶瓷绝缘底座、测温电源接口以及清洗卤灯电源接口。清洗卤灯电源同轴导线的一端穿过球形朗缪尔探针空心柱状支架、陶瓷卤灯托架与清洗卤灯连接。清洗卤灯电源同轴导线的另一端同清洗卤灯电源相连。测温电阻贴于球形朗缪尔探针的空腔内表面上。测温电阻供电同轴导线的一端穿过球形朗缪尔探针空心柱状支架与测温电阻连接，另一端同测温电源相连。本发明能够有效的实现卫星在轨运行中当卫星离子电推进羽流监测时对朗缪尔探针进行清洗，且加热功耗低。
文档编号B08B7/00GK101701926SQ200910235749
公开日2010年5月5日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者曹洲, 杨生胜, 王鷁, 田恺, 秦晓刚, 薛玉雄, 马亚莉 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所