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非接触式表面电位探针设计与研制

程炳钧  王斌  周斌  丁松鹤  翁成翰  
【摘要】:随着探月工程的不断开展,按照探月三步走的计划,绕月探测已经圆满完成,下一步即将展开的是登月探测。即着陆器登陆月球表面开展科学探测任务。在月球表面积聚着厚重的月尘——即月球表面覆盖的尘土,这些尘土主要是月球形成过程中由陨石体反复撞击产生的未黏结的颗粒物质,主要是由晶质颗粒与较大的火成岩碎块、玻璃质碎片(包括大量的玻璃球粒)及微量金属颗粒组成。月尘受太阳及宇宙射线等的照射呈带电状态,很容易吸附到探月设备中去,对设备的各项功能造成严重影响。因此在登月探月之前,必须把各种因素考虑进去,在地面环境实验室中模拟月球环境进行试验,保证各种设备在登月后的安全使用。因此,根据地面环境模拟实验的需要,应用Kelvin振动电容的原理设计研制了一种测量带电体表面静电电位的非接触式测量仪器——表面电位探针。非接触式表面电位探针利用机械振动的方法引起感应电极与被测表面的电容变化,从而产生感应电流,通过对感应电流的测量可计算得出被测表面的静电电位。目前该仪器已完成设计研制工作并已交付使用,在实际测量使用中,其测量范围可达到0-4000伏,测量精度优于5%。

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