4.2.3 检测初始电子源

4.2.3 检测初始电子源

空间环境主要指真空、电子、质子、离子、太阳紫外、原子氧、碎片、极端温度、污染等环境,这些环境可产生总剂量效应、单粒子效应、充放电效应等。在空间环境中,航天器在轨时被来自太阳辐射释放的电子云包围,或者被太空污染物的高能粒子包围,宇宙空间中的高能粒子流,包括质子、α粒子,其他重离子、中子、电子、光子、介子等。由于磁性圈、太阳耀斑、宇宙射线粒子辐射等原因存在大量的粒子(包括电子),并穿透微波部件的壁,在部件内部形成能够诱发微放电的种子电子。当进行地面测试时,由于缺少这种自由电子源,会引起放电阈值的升高或者不稳定。

为了在地面有效评估微波部件的微放电风险,在微放电试验中必须在微波部件内部产生种子电子。欧洲航天局的微放电设计与试验标准中明确规定,在微放电试验中必须加载足够多的种子电子,并验证种子电子加载的有效性。如果不合理加载种子电子,即使满足发生微放电的条件,也可能无法激发微放电,导致测试阈值较真实阈值偏高,使得产品存在潜在微放电风险。因此,微放电试验验证需要合理加载种子电子是至关重要的。

目前地面微放电检测试验中自由电子产生的方法通常有下列几种。

(1)辐射源:如锶-90源、铯-137等。

(2)紫外光源:UV光照射金属通过光电效应产生的自由电子,第5章将详细介绍初始电子源。

(3)电子枪:热发射和场致发射产生的自由电子。