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专利摘要

一种原子氧地面模拟设备通量密度及不均匀性标定方法，采用原子氧地面模拟设备对装好双层Kapton膜的样品托进行长时间原子氧辐照，并对辐照前后的Kapton膜进行称量；将每组外侧Kapton膜辐照前、后的质量差，记为辐照损失质量；将每组内侧Kapton膜辐照前后的质量差记为出气损失质量。将辐照质量损失和出气质量损失相减，得到的方为真正的辐照损失质量；计算原子氧束流通量密度F；利用样品托表面7个区域的原子氧束流通量密度计算出原子氧束流通量密度的不均匀性。本发明的有益效果是：避免了Kapton膜真空放气导致的不准确性，加工特定结构的样品托以标定原子氧束流密度的不均匀性，得到了准确的原子氧通量密度及不均匀性。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210130248.4
申请日期:
2022-02-11
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
G01N9/00;G01N9/36
发明/设计人:
刘建，郝俊英，刘维民
权利要求: 1.一种原子氧地面模拟设备通量密度及不均匀性标定方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）裁剪2片大直径Kapton膜（3）和14片小直径Kapton膜（7），并分别称量每片Kapton膜的质量，称量精度优于1/100000 g；（2）将裁剪好的大直径Kapton膜（3）和小直径Kapton膜（7）按两片一组重叠装入相应的大、小样品托的大圆台（1）和小圆台（5）上，大圆台（1）和小圆台（5）的直径分别与大直径Kapton膜（3）和小直径Kapton膜（7）的直径相同；然后用相应的大盖子（2）和小盖子（6）将Kapton膜的周边覆盖；该大样品托由大圆台（1）和大盖子（2）组成，大盖子（2）的内径略大于圆台（1）的直径，大盖子（2）的顶端设有缩口；该小样品托由底板（4）、小圆台（5）和小盖子（6）组成，圆形的底板（4）的直径与该大样品托的大圆台（1）直径相同，在底板（4）的上面设有7个均匀布置的小圆台（5），每一小圆台（5）设有小盖子（6），小盖子（6）的形状与大盖子（2）相似；（3）采用原子氧地面模拟设备分别对装好Kapton膜的样品托进行原子氧辐照，盖子（2）垂直面对原子氧束流的方向距离为20 mm，辐照时间为4-6小时，并称量辐照后的Kapton膜的质量；（4）将每组位于外侧的Kapton膜辐照前的质量减去辐照后的质量，得到的质量差值记为辐照损失质量；将每组内侧的Kapton膜辐照前的质量减去辐照后的质量，得到的质量差值记为出气损失质量；将辐照损失质量减去出气损失质量，得到的质量差值为实际辐照损失质量；（5）利用公式F=∆M/ρδst计算原子氧束流通量密度F，其中∆M为实际辐照损失质量，ρ为kapton膜的密度，δ为反应系数原子氧与kapton膜的反应系数，s为辐照面积，t为辐照时间；（6）对原子氧束流通量密度的不均匀性进行标定：利用小样品托上的7个小圆台（5）的原子氧束流通量密度F1-F7，计算原子氧束流通量密度的不均匀性，计算公式（Fmax-Fmin）/（Fmax+Fmin）•100%，其中Fmax和Fmin分别为F1-F7中的最大值和最小值。2.根据权利要求1所述的原子氧地面模拟设备通量密度及不均匀性标定方法，其特征在于，所述的大直径Kapton膜和小直径Kapton膜的直径分别为Ф45mm和Ф12mm，大盖子（2）和小盖子（6）缩口的内径分别为Ф40mm和Ф10mm；在该底板（4）的上面设有7个小圆台（5），其中一个小圆台（5）设在底板（4）的中心，沿中心的小圆台（5）周边设有6个设有小圆台（5）。3.根据权利要求1所述的原子氧地面模拟设备通量密度及不均匀性标定方法，其特征在于，在所述的大盖子（2）和小盖子（6）的缩口顶端内周设有倒角（D）。4.根据权利要求1所述的原子氧地面模拟设备通量密度及不均匀性标定方法，其特征在于，在所述的大圆台（1）上设有上下面贯通的放气孔，在小圆台（5）的顶面与底板（4）的底面之间设有贯通的放气孔。