电子辐照能量对KaptonAl热控涂层光学性能的影响.pdfVIP

　第 15 卷 　第 8 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol. 15 ,No. 8 　 　2003 年 8 月 HIGH POWER LASER AND PARTICL E BEAMS Aug. ,2003 　 文章编号 : (2003) 电子辐照能量对 Ka pton/ Al 热控涂层 光学性能的影响 1 1 1 2 李春东 , 　杨德庄 , 　何世禹 , 　M. M. Mikhailov ( 1. 哈尔滨工业大学 空间材料与环境工程实验室 , 黑龙江 哈尔滨 150001 ; 2. 托姆斯克控制与电子技术国立大学 空间材料实验室 , 俄罗斯 托姆斯克 634034) 　　摘 　要 : 　研究了电子辐照时 , 电子能量与累积通量对 Kapton/ Al 热控涂层光学性能的影响。采用原位测 量的手段记录了辐照前后的光谱反射系数。试验结果表明 , 电子辐照后 Kapton/ Al 热控涂层的反射性能 ,在太 阳光谱辐射强度较大的 300～1 200nm 波长区间产生较大程度退化。在电子辐照作用下 ,作为离子导电型聚合 物的 Kapton 薄膜表面没有发现辐照充电效应。辐照后涂层材料存在“退火效应”,或称“漂白效应”。Kapton/ Al 涂层太阳吸收比的变化量与电子辐照累积通量的变化关系成幂函数形式 ,其系数与指数的极大值与极小值 分别出现在电子能量为 50keV 附近。在辐照累积通量相同时 ,该变化量随辐照电子能量的提高而增大。 　　关键词 : 　Kapton/ Al ; 　热控涂层 ; 　电子辐照 ; 　光学性能 ; 　空间环境 ; 　地面模拟 　　中图分类号 : 　O483 ; 　O433. 4 　　　　文献标识码 : 　A 　　在航天技术中热控涂层占有十分重要的地位。热控涂层被广泛应用于航天器的内、外表面 ,对维持航天器 [1 ] ( 正常的热制度起到十分重要的作用 。Kapton/ Al 作为柔性第二表面镜 flexible optical solar reflector , FOSR) ,在航天领域得到广泛应用。它可通过调节薄膜厚度来改变发射率值的大小。不仅具有良好的空间环 境稳定性 ,而且便于大面积生产 , 同时兼具价格低廉、质轻、可裁剪、缝合等优点[2 ] 。文献[ 3～5 ] 表明 ,这种柔 性第二表面镜不仅可以用作热控涂层材料 ,还有可能成为制造太阳帆、空间轨道垃圾收集器、人造月亮的柔性 反射镜乃至空间太阳能电站的反射镜及转发器等的首选材料。航天器在轨服役过程中 ,表面材料要经受太阳 电磁射线、电子及质子等带电粒子、原子氧、微流星及空间轨道碎片、高真空以及大范围循环波动的热载荷 等[1 ]各种极端苛刻复杂的空间环境因素的直接作用。热控涂层的光学特性在上述空间环境因素作用下的退 化 ,可导致航天器原有的热平衡遭到破坏 ,难以维持正常的热制度 ,从而直接或间接地造成航天器的可靠性下 降 ,工作寿命降低。因此 ,除进行必要的空间搭载暴露试验外[6 ,7 ] ,还应在地面模拟试验中获取涂层材料性能 演化的相关信息 ,这对保证长寿命航天器在轨服役的可靠性将具有十分重要的意义。 ( Δ 　　本文旨在通过地面模拟试验深入研究不同能量的电子辐照对 Kapton/ Al 的光谱反射系数 ρ,