二次電子發(fā)射系數(shù)測控系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì).pdf

1、目前，有關(guān)材料二次電子發(fā)射現(xiàn)象的研究引起了人們越來越多的重視。因?yàn)槎坞娮影l(fā)射特性不僅是決定航天器可靠性、安全性和工作壽命的重要因素，同時(shí)也對真空電子器件的性能有著重要的影響，因此快速精準(zhǔn)測量靶材的二次電子發(fā)射特性對各類真空電子器件和航天器表面材料的評估、設(shè)計(jì)和性能提高都有著重要意義。
　　根據(jù)材料的性質(zhì)不同，二次電子發(fā)射系數(shù)測量可分為對金屬材料二次電子發(fā)射系數(shù)的測量和對絕緣體材料二次電子發(fā)射系數(shù)的測量。金屬材料因其良好的導(dǎo)電性，

2、二次發(fā)射系數(shù)測量方法目前比較成熟，研究的資料比較豐富。相對來說，絕緣材料由于其導(dǎo)電性差，一次電子轟擊靶材后，會(huì)導(dǎo)致絕緣靶材表面有積累電荷產(chǎn)生，引起表面電勢的變化，從而導(dǎo)致測量誤差。所以，目前關(guān)于如何準(zhǔn)確測量絕緣材料在不同負(fù)高壓電子轟擊下二次電子發(fā)射系數(shù)并沒有完美的解決方案。
　　鑒于此，課題創(chuàng)造性地提出了三槍法二次電子發(fā)射系數(shù)測量方案，完美解決了絕緣材料表面積累電荷清除技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了二次電子發(fā)射系數(shù)完整曲線的快速精準(zhǔn)測量；提出了

3、電子束切割采樣方案，獲得了均勻性很好的一次電子束流，實(shí)現(xiàn)了一次電子電流和二次電子電流的同步測量，避免了一次電子束波動(dòng)對測量精度的影響；研究了二次電子收集技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了對待測材料表面出射電子的全收集；研制出了亞微安電流的脈沖微小電流電子槍，減小了絕緣體表面的電位變化幅度，提高了測量精度；研制出了脈沖微電流積分放大器，實(shí)現(xiàn)了對電子束電荷量的相對測量。為了解決目前不能對二次電子發(fā)射系數(shù)進(jìn)行快速測量的難題，課題對一款采集卡系統(tǒng)PCI-2501

4、6E進(jìn)行了二次開發(fā)，設(shè)計(jì)出采集軟件，能自動(dòng)對測量電子槍在不同負(fù)高壓下靶材的二次電子發(fā)射系數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)研究和分析，并將采集數(shù)據(jù)通過圖形化界面顯示出來。通過軟件快速自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，并探究了電流比 k值和電子束流、收集極電壓、測量電子槍柵極電壓等諸多因素的關(guān)系，從而找出測量系統(tǒng)最佳工作參數(shù)。最后以玻璃片為靶材進(jìn)行了實(shí)例測量，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，最終求得玻璃片?與負(fù)高壓v之間的關(guān)系式。
　　總之，課題建立的二次電