空间环境 航天材料空间辐射效应试验方法 征求意见稿

1空间环境航天材料空间辐射效应试验方法本文件适用于航天材料的电子、质子、紫外等空间辐射环境下的单因素环境效应及多因素环境协同效应的地面模拟试验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本GB/T32452航天器空间环境术语GB/T41543-2022空间环境航天材料空间环境效应模拟试验通用规范GB/T42047-2022空间环境非金属材料辐射效应地面模拟方法3术语和定义、缩略语3.1术语和定义GB/T32452、GB/T42047-2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.2缩略语GCR银河宇宙线（GalacticCosmicRays）NUV近紫外（nearultraviolet）4试验目的与原理验证航天材料耐受电子、质子和紫外线等辐射环境的能等在材料中的剂量-深度分布与空间一致的方法模拟空间能量粒子辐射效应，利用特定的光源模拟太阳5.1试验设备5.1.1真空室b）能提供满足试验要求的测量和供电通道；25.1.2真空抽气系统5.1.3紫外光源b）紫外光源应有散热系统；5.1.5质子源5.1.6伽马射线源b）由电子作用而引起的抗拉强度、断裂伸长率、体电阻率等体性能的改变对结构材料来说是需要5.1.7试样温控系统5.1.8辐照度监测装置5.1.9束流监测装置5.1.10剂量测量装置5.1.11其他35.2试验控制系统5.3试验测量系统a）试验过程中，应能对温度、真空度、紫外辐照度、电子或质子的束流密度（或通量）等关键参5.4试验室环境b）相对湿度：20%~60%；5.5试验安全b）实验室应具有良好的排风系统，以及时c）应采取有效措施防止紫外灯源爆炸对身6.1试验真空度6.2试验温度除非另有规定，试验温度应控制在不引发材料的温度效应范围内，试样温度一般不超过50℃。6.3紫外辐照b）曝辐量：由材料所在实际空间轨道、近紫外辐射环境使用年限以及在航天器上的使用位置来确a）加速因子：根据实际轨道选择，且需保证该通量辐照下不会引起材料的热效应、充放电效应等b）电子能量：由空间材料所在轨道的电子能谱及电子在材料中的剂量-深度分布而定，参GB/T42047-20226.3.2。通常选用几种不同的能量来模拟，或者采用单一能量的低能电子，利用能谱等效的4c）被辐照面积束流不均匀性优于±20%，束流不稳定性优于±5%，能量不稳定性优d）电子的辐照注量由材料所在实际空间轨道的电子辐射环境使用年限、吸收剂量深度分布或等效e）测量点：辐照试验过程中，可选择多个测量点，测量点的选取应按总注量均分来确定，一般选6.5质子辐照a）加速因子：根据实际轨道选择，且需保证该通量辐照下不会引起材料的热效应、充放电效应等b）质子能量：由空间材料所在轨道的质子能谱及质子在材料中的剂量-深度分布而定，参GB/T42047-20226.3.2。通常选用几种不同的能量来模拟，或者采用单一能量的质子，利用能谱等效的等效c）被辐照面积束流不均匀性优于±20%，束流不稳定性优于±5%，能量不稳定性优d）质子的辐照注量由材料所在实际空间轨道的质子辐射环境使用年限、吸收剂量深度分布或等效e）测量点：辐照试验过程中，可选择多个测量点，测量点的选取可按总注量均分来确定，一般选6.6γ射线辐照b）总剂量由材料所在实际空间轨道的辐射环境使用年限和所关注点的辐射剂量等来确定；c）测量点：除非另有规定吗，在辐照试验过程中，可选择多个测量点，测量点的选取可按照总剂d）辐照过程中，应避免空气是对材料的性7.1试样状态a）试样尺寸不应大于照射面积，且试样尺寸应能满足性能测7.2试样安装b）试样工装卡具不应使用放气污染量高的材料，并避免与试样产生遮挡；7.3试样测试8.1试验流程 <><> 试验后处理图1航天材料空间辐射效应试验流程8.2试验准备8.3试验启动d）试验性能需要原位测量的，利用原位测试装置进6及已辐照的紫外曝辐量、电子辐照注量或质子辐照注量等参c）若开展电子、质子和紫外的协同辐照，则在持续紫外辐照的同时，根据任务要求开启电子或质8.5性能测试8.6试验进展判断8.7试验结束a）关闭制冷系统，升至室温后，关闭试样温控系统，关闭真8.8试验后处理9试验中断及处理9.1试验系统故障及处理9.1.1紫外光源故障及处理9.1.2电子辐照源故障及处理法及时处理，则与送样方协商是否需要保持真空度，待维修后继续进9.1.3质子辐照源故障及处理法及时处理，则与送样方协商是否需要保持真空度，待维修后继续进9.1.4真空度异常及处理a）若试验过程中压力上升，真空度下降，应停止辐照，并立即检查抽气设备是否正常工作，如果b）如果抽气设备正常，则检查容器是否存在漏气点。如果不能在设备运行中解决上述问题，则与c）由于设备故障或试验测试故障导致试验中断，试样暴露于大气状态下，若真空条件对试样性能没有影响，可在恢复真空度后继续试验，否则，应视本次试验无效，重新9.1.5电力中断及处理a）若电力供应突然中断，则利用备用电源系统（UPS）为真空抽气设备以及真空计供电，关闭辐7照源、热沉制冷系统等其他设备，待供电恢9.2试样故障及处理b）若发生试验不可继续进行的情况，应立即停止试验，并及时通知送样方，确认是否需要重新进10.1试样性能测量结果处理在某一辐照注量下进行测量应该至少重复三次，结束后对各次的测量结果进行比较。对于与另两组数据存在明显偏差的数据，要舍弃并补测一次。最后，对各次数据取算术平均值并作为测试结果，计算公式见公式（1）。x——在某一辐照注量下样品的性能测量结果；10.2试样辐照前后性能的变化通常可用试样辐照前后性能的绝对变化量和相对变化量来表示试样性能的变化情况。试样性能的绝对变化量可以按照以下公式计算：0（2）通常用试样辐照前后性能的变化量与试样性能初始