石墨烯薄膜原子氧剥蚀行为及电阻特性

目的研究石墨烯薄膜在原子氧空间环境的适应性,为其在航天器上应用提供参考。方法采用刮涂法制备石墨烯薄膜,将石墨烯薄膜材料及石墨烯电阻传感器置于微波源原子氧设备内开展原子氧试验,原子氧剂量分别为3.0×10^20 atoms/cm2和7.5×10^20 atoms/cm^2,研究薄膜表面形貌、结构、成分及电阻性能的变化。结果采用刮涂法可制备氧含量较低的石墨烯薄膜,原子氧剂量为7.5×10^20 atoms/cm^2情况下,石墨烯薄膜的厚度损失为5.3μm,原子氧反应率为7.14×10^-25 atoms/cm^3。原子氧作用后,石墨烯薄膜中碳原子无序程度增大,C—O、—COOH官能团含量降低,C=O官能团含量增加。石墨烯电阻传感器的R0/R比值随原子氧剂量增加线性降低,0.8μm厚度薄膜可探测最大原子氧剂量为5×10^19 atoms/cm^2,增加薄膜厚度有望提高传感器的使用寿命。结论得到了石墨烯薄膜厚度损失、原子氧反应率、微观结构及电阻特性的变化规律,可为石墨烯薄膜的空间应用提供技术支撑。     

空间环境对载人登月活动的影响及保障需求研究

为了确保载人登月航天器的飞行安全和航天员出舱登月安全,分析研究了地月空间环境对载人登月航天器的影响,针对通信控制、航天器、探测器、月球车和航天员,分析提出了载人登月探测活动空间环境保障主要需求,并在此基础上重点分析了月球空间环境探测保障急需,即高能粒子辐射探测、辐射效应探测和月表尘埃等离子体探测等。     

国外热塑性树脂基复合材料低轨原子氧环境效应研究进展

针对具有良好应用前景的热塑性树脂基复合材料,调研并分析了国外飞行试验获得的数据,从原子氧反应率、力学性能退化、微裂纹等多个方面分析研究了原子氧环境对热塑性树脂基复合材料作用效应,为空间站等低轨道航天器结构材料的设计和选择提供依据。     

海水中137Csγ能谱测量的效率刻度研究

基于实验室无源效率刻度技术LabSOCS,分别从样品源基质成分、相对探测器几何位置、质量和密度四个方面开展了海水中137Cs的γ能谱测定过程中的效率刻度研究。结果表明,样品源基质成分和相对几何位置的差异对探测器探测效率的影响可以忽略。探测效率与样品源质量和密度的关系则采用统一的二元二次多项式进行描述,复相关系数高达0.99946。研究结果为海水中137Cs活度浓度的γ能谱测定提供了理论基础。     

静止水色卫星GOCI及其应用进展

海洋水色遥感技术是新兴的探测技术,能够通过遥感平台上搭载的探测器对海表水色信息进行探测进而获取海洋信息。随着极地轨道卫星发展逐渐成熟,地球静止卫星也进入了发展阶段,开启了水色遥感技术的新时期。本文基于地球同步卫星的优势特点,着重总结了第一颗地球静止水色卫星GOCI(geostationary ocean color imager)的主要参数信息及标准水色算法,同时对各算法的应用范围、计算公式及各方法的联系进行了简要的介绍,并针对其实际应用进行了讨论,验证了GOCI数据的实用性,最后指出了GOCI在目前研究过程中存在的问题,并对第二代地球同步遥感器进行简要论述,以期为海洋探测研究提供更多的技术支持。     

原子氧作用下聚合物薄膜材料表面形貌变化研究综述

原子氧作用造成航天器用聚合物薄膜的表面形貌发生显著变化,服役性能下降。基于此,从试验和仿真2个方面对相关研究进行了综述,总结了聚酰亚胺薄膜粗糙度及透过率随原子氧通量的变化,发现随累积通量增加,薄膜表面粗糙度增大,造成其透过率下降,但变化规律仍不清楚。对改性聚酰亚胺薄膜、其他聚合物薄膜及空间环境协合效应下聚合物薄膜的形貌变化进行了分析,分析了原子氧与聚合物材料作用仿真方法,对原子氧掏蚀形貌仿真结果进行了总结,指出了聚合物薄膜形貌变化机理研究中的关键科学问题。     

基于地理探测器的土壤重金属空间分异及其影响因素分析研究进展

地理探测器是探测空间分异性,以及揭示其背后驱动因子的一种新的统计学方法,由于其既能揭示单一因素对因变量的影响,也能评价双因素相互作用的影响,且不需要考虑线性,还能避免多变量共线性的影响,没有较强的模型假设,解决了传统方法在分析类别变量时的局限性,在土壤重金属空间分异领域研究的应用越来越广泛.通过收集40篇关于地理探测器在土壤重金属空间分异领域的研究报道,梳理了采用的自变量离散化方法、研究尺度、因变量和自变量类型、因子探测、交换探测、风险探测和生态探测等内容,并提出下一步的应用研究急需明确的问题,为地理探测器在土壤重金属空间分异领域深层次应用提供支撑.     

CAST2000卫星太阳电池阵基板原子氧防护技术研究

阐述了空间原子氧环境及其对航天器表面的损伤效应.介绍了北京卫星环境工程在型号原子氧防护工程化研究方面取得的进展情况."十五"期间,北京卫星环境工程研究所利用纳米晶添加、物理气相沉积、溶胶-凝胶化学制备等方法研制了原子氧防护涂层,获得了初步的研究结果.溶胶一凝胶化学制备具有工艺简单、成本低、适合在大面积复杂表面涂覆的优点,北京卫星环境工程研究所采用这种方法对太阳电池阵基板进行原子氧防护,已取得重要进展.     

金属铜原子氧效应研究

目的获取金属铜空间原子氧环境适应性数据,提升材料空间环境适应性设计水平。方法将金属铜样品置于射频源原子氧辐照面积内开展原子氧辐照试验,束流密度为2.5×1016/(cm2·s),最长辐照时间为300 min。研究随辐照时间增加样品表面成分、形貌以及性能的变化。结果原子氧辐照后,金属铜表面变得粗糙,300 min辐照样品出现了氧化层脱落现象;随辐照时间增加,样品质量呈增加趋势,300 min辐照样品质量增加0.035 mg;试验后样品太阳吸收比升高最大值达0.07,光谱反射系数下降;原子氧作用导致金属铜表面疏水性能提高,摩擦磨损性能下降。结论得到了金属铜原子氧环境效应数据,可为航天器空间环境效应防护设计提供技术支撑。     

Ultramat 3-1型痕量污染物探测分析仪

最近,国外制成一种Ultramat 3-1型痕量污染物探测分析仪.它是根据红外吸收非色散方法工作的.用以探测大气和废气中的各种具有红外吸收波段的双层原子气体,如CO、CO_2、C_6H_4和其它各种烃类.该分析仪由一个全通道的四层式探测器和一     

长寿命BOD微生物传感器的研究

本研究将从淀粉厂活性污泥中分离筛选出的一种性能优良的腊状芽孢杆菌(Bacillus Cereus)用高分子等材料包埋制成薄膜,与氧电极组合成BOD传感器。经对其技术性能进行测试表明,间断使用寿命已达16个月以上;对BOD标准物质线性响应范围5—60mg/L;响应时间不大于8min;测定环境标样平均误差1％,变异系数5.1;与BOD_5经典法同步测定废水样品结果相关性良好。     

BOD微生物传感器的研究

本实验从活性污泥中分离筛选出一株对广泛底物具有外源呼吸的假单胞菌(Pseudomonas sp.A_4)。用该种菌株制成的BOD微生物传感器可在15min内完成一个样品BOD的测定。该法与传统方法有较好的相关性,可连续使用六周以上。     

测氧仪使用及维护中应注意的几个问题

测氧仪广泛用于石化行业的受限空间缺氧或富氧检测.在简要介绍测氧仪核心--伽伐尼氧气传感器工作原理的基础上,分析了影响毛细管式氧气传感器工作的主要因素,结合工作实践,提出了使用维护测氧仪的几条建议.     

密封充氢环境条件下固态电化学氢气传感器效应试验研究

目的研究密闭充氢环境下固态电化学氢气传感器效应。方法设计能模拟低氧、低氢和压力变化的密闭充氢环境,并在此环境中进行一系列氢气传感器效应试验,分析、评定试验数据。结果得到了不同环境下氢气、氧气浓度随时间变化的规律,提出固态电化学氢气传感器的有效工作环境,并预测了其在不同贮存环境下的工作寿命。结论密闭充氢环境内压力和温度的变化对固态电化学氢气传感器影响较大,湿度影响较小,注气检定合格的氢气传感器,在密封容器内扩散式检定,不合格率高,检定数据误差大于±5%FS。     

低成本单室微生物燃料电池型BOD传感器的研制

生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)是表征有机物污染程度的综合性指标,传统的检测方法为5 d 20℃培养法,费时费力,不宜现场实时监测.以MnO2代替金属铂作阴极催化剂、以阳离子交换膜代替昂贵的质子交换膜,构建单室微生物燃料电池(microbial fuel cell)型BOD传感器,考察外接电阻、阳极液pH值、检测时间和清洗时间对检测效果的影响,并用该传感器检测实际水样BOD值,与传统BOD5值进行比较.结果表明:①以廉价MnO2为阴极催化剂,阳离子交换膜为隔膜,构建的单室MFC型BOD传感器成本低,结构简单,操作方便,可用于BOD的在线检测;②该BOD传感器的适宜运行条件为样品pH7.0,外接电阻12 kΩ,检测时间2 h,清洗时间2~10 min;③实际水样检测结果显示,传感器最低检出限为0.2 mg/L,测量线性范围为BOD浓度5~50 mg/L,最佳测定范围为BOD浓度20~40 mg/L,精确度为0.33%,标准曲线线性相关系数达0.999 2,与BOD5比较,相对误差在4.0%以内.     

再入飞行力热环境测量的模型飞行试验设计

目的获取钝锥外形飞行器再入飞行力热环境参数,建立更为准确的环境预测模型,开展基于无控火箭的模型飞行试验设计。方法根据转捩区、湍流区时间提出了无控惯性飞行弹道的落速约束。根据环境预测建模需要,确定环境参数类型及测点布局。采用弹道耦合的气动加热计算模型、脉动压力预示的工程算法、脉动压力与发动机激励下振动响应的相似外推方法等计算分析飞行全程的内外温度、时均压力、脉动压力和振动环境。结果得到了温度、压力和振动环境的极值,确定了主要测量技术要求。结论外部温度量程范围为0~400℃,可测量的最大温度变化率不低于20℃/s。压阻式传感器量程上限为25PSI,压电式传感器量程上限为5 PSI,耐高温环境不低于220℃且具有温度补偿功能。振动量程范围为–100g~+100g。     

表面湿润传感器的研制及其应用

为解决现有表面湿润传感器存在的电极和电解液物质消耗导致的测量结果失真和传感器本身的环境适应性差的问题,采用了两根平行缠绕在高稳定性绝缘材料上的高耐蚀金属丝为传感单元,在避免电极物质消耗的同时提高了其环境适应性。设计了专用低压交流脉冲信号源,提高信号稳定性的同时避免电解液物质消耗。提出了表面湿润度的概念并成功研制了一种主动式表面湿润传感器。该传感器体积小,具有稳定的结构和性能,可用于各种环境试验设备中的湿润度测控,同时也可用于ACM的传感单元。     

光纤FBG传感器实施大应变标定方法的探讨

针对钢管封装的大应变光纤光栅布拉格传感器的标定问题,设计了大应变试验加载平台,通过光纤光栅布拉格传感器对试验平台标定,确定了平台载荷与应变的比例系数K,按照等比加载实现了对光纤光栅布拉格传感器大于5000με的大应变标定。     

BOD微生物传感器检测方法的研究

采用固定化微生物分散悬浮的方法，进行了BOD微生物传感器及其检测方法的研究。该传感器响应大、测量范围广、稳定性好，测定BOD时，线性响应范围为0-500mg/L，线性相关系统数达到0.99以上，且存在很好的重现性，响应时间在12min内。测定结果与BOD5标准方法具有良好的相关性，连续稳定地工作寿命在4个月以上。