一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统及其控制方法；所述集中控制系统包括电子辐照源、紫外辐照源和X射线辐照源、月尘充电集中控制模块和充电试验模块；所述月尘充电集中控制模块用于三个充电源的协同调度；充电试验模块选择的两种充电试验类型；本发明专利技术对于人类深入了解月球表面物理环境、静电相互作用、电荷转移等问题具有重要意义，也可以为未来月球探测、建设提供关键的科学依据和技术支持。学依据和技术支持。学依据和技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于月尘带电特性
，具体地，涉及一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]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接的颗粒物质，主要由晶质颗粒与较大的火成岩碎块﹑玻璃质碎片及微量金属颗粒组成。
[0003]月尘在太阳辐射环境中，会极易带电，带电后的月尘具有极强的粘附力，吸附在宇航服上，对宇航员生命安全构成威胁；粘附在月球探测仪器上，损坏机械部件性能，降低光学仪器精度；粘附在热控器件表面，影响热控器件散热效率降低甚至失效；月尘附着于航天器表面，表面上的月尘可能会引起航天器的多种故障，包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降、部件磨损以及热控系统故障。
[0004]所以，对于行星探测而言，月球上的充电效应会对探测器的电场和传感器产生干扰，进而影响探测器的性能和操作。因此，在进行月球探测任务时，需要充分考虑月球上的充电效应对探测器的影响，采取相应的措施来保证探测的准确性和稳定性。在1969～1972年间完成的6次Apollo载人探月任务中(Apollo11、12、14、15、16和17)，月尘对航天器主要部件系统造成了性能损伤，主要受影响的部件系统为宇航服、气闸舱、月球车、登月舱内部、暴露的硬件以及漫游车。

技术实现思路

[0005]对于月尘带电特性的研究已持续很长时间，但对于月尘带电特性的测量较少，所以，本专利技术提出了一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统及其控制方法，采用电子加速器、紫外源及X射线源等能量源对月尘进行充电，以研究月尘的带电特性，以此为基础进而研究带电月尘对各种设备所能造成的影响。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统：
[0008]所述集中控制系统包括三个充电源、月尘充电集中控制模块和充电试验模块；
[0009]所述三个充电源分别为电子辐照源、紫外辐照源和X射线辐照源；
[0010]所述月尘充电集中控制模块包括电子加速器控制柜、紫外源控制柜和X射线源控制柜，用于三个充电源的协同调度；
[0011]所述充电试验模块选择的两种充电试验类型包括：淋撒过程充电的稳定环境优先充电试验和样品台表面充电的时序控制优先充电试验。
[0012]进一步地，所述电子辐照源的电子加速器束流能量30～200keV，最大辐照源流强15mA，辐照面积不小于1000mm
×
1000mm；
[0013]紫外辐照源的真空紫外波长100～200nm，聚焦平面上紫外辐照强度0～4个真空紫外常数，辐照面积不小于Φ1000mm；
[0014]X射线辐照源的X射线源能量30～80kV，辐照面积不小于1000mm
×
1000mm。
[0015]进一步地，所述月尘充电集中控制模块对所述三个充电源下发充电准备指令，每个充电源接收单独的指令，充电源根据设定的控制参数进行充电准备；
[0016]所述电子辐照源的控制参数包括输入电压、束流强度和扫描面积；
[0017]所述紫外辐照源的控制参数包括输入辐照强度和紫外氘灯开灯数量；
[0018]所述X射线辐照源的控制参数包括输入电压和开灯数量。
[0019]进一步地，所述充电试验模块还用于设置三个充电源运行时间参数，运行时序控制和充电源逻辑控制；
[0020]所述运行时序控制具体为充电源工作的先后顺序和开闭间隔时间；
[0021]所述充电源逻辑控制具体为需求能量大的充电源优先准备，并且运行逻辑在充电源关闭前不可编辑。
[0022]进一步地，所述充电试验模块选择稳定环境优先控制策略时，在准备阶段会预热所有已选取的充电源；
[0023]在选择时序控制优先控制策略时，在准备阶段只会预热电子辐照源的电子加速器。
[0024]一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统的控制方法：
[0025]所述方法具体包括以下步骤：
[0026]步骤一：在试验舱模拟月球环境，检查月尘充电集中控制模块与电子加速器控制柜、紫外源控制柜和X射线源控制柜的通讯是否正常；
[0027]步骤二：设置充电试验类型，选择参与试验的充电源，设定充电源的工作参数、运行时间参数，对充电源进行运行时序控制和充电源逻辑控制；
[0028]步骤三：进行月球综合环境模拟器真空系统监视功能、低温系统监视功能与紫外源监视功能测试，确保调试正常，开始试验；
[0029]步骤四：判断充电源是否具备集中控制状态；若不可控，则各源退出集中控制状态；若可控，则继续；
[0030]步骤五：下发准备指令；判断充电源是否准备就绪；若故障，则各源退出集中控制状态；若就绪，则继续；
[0031]步骤六：下发集中充电控制指令；
[0032]步骤七：充电集中控制模块按时序下发各源辐照指令；
[0033]步骤八：判断充电源工作状态；若故障，则各源退出集中控制状态；若正常；则继续；
[0034]步骤九：完成集中充电控制；
[0035]步骤十：判断是否修改充电源的控制参数；若不修改，即相同参数再次试验，则回到步骤六并继续；否则继续步骤十一；
[0036]步骤十一：判断是否完成集中充电试验；若需要不同参数再次试验，则回到步骤二并继续；否则继续步骤十二；
[0037]步骤十二：各源退出集中控制状态；试验结束。
[0038]进一步地，在步骤一中还包括：
[0039]流程前需先完成紫外源光学性能指标测试，电子加速器扫描频率、流强、能量和扫描面积指标测试，X射线系统能量范围、稳定度测量和辐照面积均匀度测量试。
[0040]进一步地，在电子加速器运行期间，试验时操作人员需记录高压电源高压数值，监测模拟器内荧光靶发光情况，定性确认电子辐照面积；
[0041]在X射线源运行期间，操作人员需记录反馈X射线管电压和管电流数值；
[0042]在紫外源运行期间，需进行紫外源的正常启动和运行功能的验证，操作人员需逐一开启2个紫外接口大法兰上的12只氘灯，并在运行期间，监测配套工作电源的反馈信号，所述反馈信号包括：氘灯光源启动信号、关闭信号和报警信号，从而测试紫外源的运行状态是否正常。
[0043]一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0044]一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0045]本专利技术有益效果
[0046]本专利技术能为月尘充电试验提供月尘充电试验模块用户界面及本地集中控制；具备三个充电源选择与协同调度功能；具备充电源使用参数设定功能，并监测源关键参数和运行状态；具备充电源运行时间设定、运行时序控制和逻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统，其特征在于：所述集中控制系统包括三个充电源、月尘充电集中控制模块和充电试验模块；所述三个充电源分别为电子辐照源、紫外辐照源和X射线辐照源；所述月尘充电集中控制模块包括电子加速器控制柜、紫外源控制柜和X射线源控制柜，用于三个充电源的协同调度；所述充电试验模块选择的两种充电试验类型包括：淋撒过程充电的稳定环境优先充电试验和样品台表面充电的时序控制优先充电试验。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于：所述电子辐照源的电子加速器束流能量30～200keV，最大辐照源流强15mA，辐照面积不小于1000mm
×
1000mm；紫外辐照源的真空紫外波长100～200nm，聚焦平面上紫外辐照强度0～4个真空紫外常数，辐照面积不小于Φ1000mm；X射线辐照源的X射线源能量30～80kV，辐照面积不小于1000mm
×
1000mm。3.根据权利要求2所述系统，其特征在于：所述月尘充电集中控制模块对所述三个充电源下发充电准备指令，每个充电源接收单独的指令，充电源根据设定的控制参数进行充电准备；所述电子辐照源的控制参数包括输入电压、束流强度和扫描面积；所述紫外辐照源的控制参数包括输入辐照强度和紫外氘灯开灯数量；所述X射线辐照源的控制参数包括输入电压和开灯数量。4.根据权利要求3所述系统，其特征在于：所述充电试验模块还用于设置三个充电源运行时间参数，运行时序控制和充电源逻辑控制；所述运行时序控制具体为充电源工作的先后顺序和开闭间隔时间；所述充电源逻辑控制具体为需求能量大的充电源优先准备，并且运行逻辑在充电源关闭前不可编辑。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于：所述充电试验模块选择稳定环境优先控制策略时，在准备阶段会预热所有已选取的充电源；在选择时序控制优先控制策略时，在准备阶段只会预热电子辐照源的电子加速器。6.一种用于多辐照源系统的月尘充电集中控制系统的控制方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：步骤一：在试验舱模拟月球环境，检查月尘充电集中控制模块与电子加速器控制柜、紫外源控制柜和X射线源控制柜的通讯是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽芳，闫继宏，陈赟，南冰倩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：