欢迎访问沈阳真空杂志社 Email Alert    RSS服务

真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (3): 61-66.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.13

• 真空获得与设备 • 上一篇    下一篇

电真空器件在轨加电时腔体压力变化分析*

陈联, 董猛, 刘国庭, 赵澜, 张瑞芳, 李亚丽, 孙冬花, 张瑞年, 成永军   

  1. 兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室 甘肃 兰州 730000
  • 收稿日期:2019-05-20 发布日期:2020-06-18
  • 通讯作者: 赵澜,研究员。
  • 作者简介:陈联(1979-),男,安徽省庐江县人,博士,高级工程师。
  • 基金资助:
    中国科学技术部国家重点研发计划项目(2018YFB2003700)

Analysis of Cavity Pressure Change for a Vacuum Electronic Device During in-Orbit Power-on

CHEN Lian, DONG Meng, LIU Guo-ting, ZHAO Lan, ZHANG Rui-fang, LI Ya-li, SUN Dong-hua, Zhang Rui-nian, CHENG Yong-jun   

  1. Science and Technology on Vacuum Technology and Physics Laboratory, Lanzhou Institute of Physics, Lanzhou 730000, China
  • Received:2019-05-20 Published:2020-06-18

摘要: 针对空间用电真空器件在轨加电时会导致电、热和压力性能相互影响的问题,以某型号电真空器件加热筒首次加电时偶尔出现不能正常加电故障为背景,分析了电真空器件加热筒抽气机理及其主要影响因素,建立了加热筒腔体压力变化模型,确定加热电缆引出通道直径和腔体内部材料出气是其主要影响因素。在此基础上,开展了典型产品的腔体内部材料出气量模拟测试和腔体压力变化迭代计算。模拟测试和计算分析结果表明,加热筒首次加电时,腔体内部材料出气量的明显增加和加热电缆引出通道直径的不确定性,是导致电真空器件首次在轨加电过程中偶尔会发生不能正常加电故障的主要原因。

关键词: 电真空器件, 压力变化, 抽气过程分析, 在轨加电

Abstract: For space applications, the power-on process of a vacuum electronic device is influenced by the interactions of its electrical, thermal and pressure properties. In some cases, such devices fail to switch on normally at the first time of power-on. This paper analyzed the pumping mechanism of the heating cylinder for a vacuum electronic device and established the pressure change model within the cylinder. It is determined that the primary influences are the diameter of the outlet channel of the heating cable and the inner material outgassing of the heating cavity. On this basis, simulation tests for assessing the amount of material outgassing and iterative calculation of the pressure variation in the cavity for typical vacuum electronic product were conducted. The results show that the significant increase of the outgassing rate from the interior of the cavity and the uncertainty of the diameter of the outlet channel of the heating cable are the main reasons for the occasionally failure of this type of device to power on at the beginning.

Key words: vacuum electronic device, pressure change, pumping process analysis, in-orbit power on

中图分类号: 

  • TB75
[1] 崔敬忠, 杨坦, 张玲, 等. 真空环境下铷钟性能的研究[J]. 真空与低温, 2016, 22(5): 271-274.
[2] 陈江, 成大鹏, 马寅光, 等. 一种磁选态铯束管的真空设计方法[J]. 真空科学与技术学报, 2018, 38(1): 16-19.
[3] 张兆镗. 真空微波电子器件的发展态势与前途[J]. 真空电子技术, 2019(3): 1-7.
[4] Wang D L, Li J J, Wang X H.Measurement of gas permeation through packaging materials of OLED by mass spectrometry[C]. 5th International Symposium on Advanced Optical Manufacturing and Testing Technologies. Dalian, China, 2010, 1-6.
[5] Choi B D, Kakkad R.Enhancement of Solid-phase Crystallization Kinetics of Amorphous Silicon by Annealing in a High-pressure H2O Ambien[J]. Journal of the Korean Physical Society, 2009, 55(1): 1-4.
[6] 刘晋红, 张方辉. OLED薄膜干燥剂的制备及其对OLED的影响[J], 发光学报, 2017, 38(1): 76-84.
[7] 林洋, 司长峰, 彭崔云, 等. 环境湿度有机电致发光二极管功能材料的影响[J]. 功能材料, 2017, 48(1): 01109-01113.
[8] Hall J L, Yavrouian A H, Kerzhanovich V V.Technology development for a long duration, mid-cloud level Venus balloon[J]. Advances in Space Research, 2011, 48(7): 1238-1247.
[9] 袁慧宇, 周军欧, 阳佳佳, 等. 存储态真空电子器件渗气分析[C]. 中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会. 安徽黄山, 2013, 248-251.
[10] Cachafeiro H, Fdez. de Arevalo L, Vinuesa R, et al. Analysis of vacuum evolution inside Solar Receiver Tubes[J]. Energy Procedia. 69(2015): 289-298.
[11] 孙冬花, 陈联, 赵澜, 等. 小型半密封器件腔体压力变化测量方法研究[J], 真空, 2019, 56(7): 10-14.
[12] 隋文, 张弛, 李建昌. 用于OLED试验的小型真空制备系统设计[J]. 真空, 2019, 56(3): 6-9.
[13] 刘帅, 贾小林, 孙大伟. GNSS星载原子钟性能评估[J]. 武汉大学?信息科学学报, 2017, 42(2): 277-283.
[14] 杨天社, 李肖瑛, 王小乐, 等. 基于特征提取的导航卫星铷钟异常早期检测方法[C]. 第八届中国卫星导航学术年会, 南京, 2017, 1-4.
[15] GB/T1031-2009 产品几何级数规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值[S].
[16] 达道安主编. 真空设计手册(第3版)[M]. 北京: 国防科技工业出版社, 2004, 116-1131.
[1] 孙冬花, 陈联, 赵澜, 张瑞芳, 丁栋, 张瑞年. 小型半密封器件腔体压力变化测量方法研究[J]. 真空, 2019, 56(4): 10-14.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4] 郑 列, 李 宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8] 纪 明, 孙 亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .