本發(fā)明屬于月球含水含塵環(huán)境模擬，特別是涉及一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，模擬研究月球冰-壤物質(zhì)時含水含塵環(huán)境的月球真空系統(tǒng)主要面臨微納粉塵和水分子污染問題，在高真空環(huán)境中，塵埃和水分的存在可以極大地影響系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。塵埃顆?？赡軙p壞真空泵和其他關(guān)鍵部件，而水分則可能凝結(jié)，在系統(tǒng)的某些部位形成水膜或冰膜，影響系統(tǒng)的真空度和清潔度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有模擬研究月球冰-壤物質(zhì)時含水含塵環(huán)境的月球真空系統(tǒng)主要面臨微納粉塵和水分子污染的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，它包括月球psr綜合環(huán)境模擬倉、靜電除塵器、冷阱、真空系統(tǒng)、復(fù)壓系統(tǒng)和真空度測量系統(tǒng)，所述月球psr綜合環(huán)境模擬倉的頂部依次連接有靜電除塵器和冷阱，所述真空系統(tǒng)包括粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)，所述冷阱的頂部分別連接有粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)，所述粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)均通過靜電除塵器和冷阱與月球psr綜合環(huán)境模擬倉的內(nèi)腔連通，所述粗抽系統(tǒng)上設(shè)置有復(fù)壓系統(tǒng)，所述真空度測量系統(tǒng)分別與月球psr綜合環(huán)境模擬倉、粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)連接。

3、更進一步的，所述粗抽系統(tǒng)包括羅茨泵和第一干泵，所述羅茨泵的進氣口通過管線與冷阱連接，所述羅茨泵的排氣口通過管線與第一干泵的進氣口連接，所述第一干泵的排氣口與外界大氣連通。

4、更進一步的，所述羅茨泵與冷阱之間的管線上沿氣體流動方向依次設(shè)置有第一過濾器、調(diào)節(jié)閥組和第一氣動閥。

5、更進一步的，所述調(diào)節(jié)閥組與第一氣動閥之間的管線上設(shè)置有復(fù)壓系統(tǒng)，所述復(fù)壓系統(tǒng)包括第二氣動閥和第二過濾器，所述第二過濾器的出口端通過第二氣動閥與調(diào)節(jié)閥組和第一氣動之間的管線連接，所述第二過濾器的進口端與外界大氣連通。

6、更進一步的，所述高真空系統(tǒng)包括低溫泵與第二干泵，所述的低溫泵進氣口通過管線與冷阱連接，所述低溫泵的排氣口通過管線與第二干泵的進氣口連接，所述第二干泵的排氣口與外界大氣連通。

7、更進一步的，所述第二干泵的進氣口處的管線上設(shè)置有第三氣動閥，所述低溫泵的排氣口和進氣口處的管線上分別設(shè)置有第四氣動閥和第五氣動閥。

8、更進一步的，所述真空度測量系統(tǒng)包括第一電阻規(guī)、第二電阻規(guī)、第三電阻規(guī)、第四電阻規(guī)、第一電離規(guī)、第二電離規(guī)和壓阻真空規(guī)，所述第一電阻規(guī)設(shè)置在調(diào)節(jié)閥組與第一氣動閥之間的管線上，所述第二電阻規(guī)設(shè)置在第三氣動閥和第四氣動閥之間的管線上，所述第三電阻規(guī)和第一電離規(guī)均設(shè)置在低溫泵上，所述第四電阻規(guī)、第二電離規(guī)和壓阻真空規(guī)并連設(shè)置在月球psr綜合環(huán)境模擬倉上。

9、更進一步的，所述月球psr綜合環(huán)境模擬倉的底部設(shè)置有樣品試驗臺。

10、更進一步的，所述樣品試驗臺與冷阱均與制冷機組連接。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

12、1、本發(fā)明提供了一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，通過在真空系統(tǒng)的前級設(shè)置靜電除塵器和冷阱來進行除塵和除水處理，極大的提高了系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性；

13、2、本發(fā)明考慮地球重力作用下塵埃顆粒及水分子流均具有向下沉降的特性，為防止塵埃顆粒和水份污染高度敏感的真空泵、閥門等組件，對真空系統(tǒng)進行反重力設(shè)計，即把粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)布置于半球形艙頂，防止真空泵和其他關(guān)鍵部件損壞，提高了系統(tǒng)的真空度和清潔度。

技術(shù)特征：

1.一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：它包括月球psr綜合環(huán)境模擬倉(1)、靜電除塵器(2)、冷阱(3)、真空系統(tǒng)、復(fù)壓系統(tǒng)(4)和真空度測量系統(tǒng)，所述月球psr綜合環(huán)境模擬倉(1)的頂部依次連接有靜電除塵器(2)和冷阱(3)，所述真空系統(tǒng)包括粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)，所述冷阱(3)的頂部分別連接有粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)，所述粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)均通過靜電除塵器(2)和冷阱(3)與月球psr綜合環(huán)境模擬倉(1)的內(nèi)腔連通，所述粗抽系統(tǒng)上設(shè)置有復(fù)壓系統(tǒng)(4)，所述真空度測量系統(tǒng)分別與月球psr綜合環(huán)境模擬倉(1)、粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述粗抽系統(tǒng)包括羅茨泵(7)和第一干泵(8)，所述羅茨泵(7)的進氣口通過管線與冷阱(3)連接，所述羅茨泵(7)的排氣口通過管線與第一干泵(8)的進氣口連接，所述第一干泵(8)的排氣口與外界大氣連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述羅茨泵(7)與冷阱(3)之間的管線上沿氣體流動方向依次設(shè)置有第一過濾器(9)、調(diào)節(jié)閥組(10)和第一氣動閥(11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)閥組(10)與第一氣動閥(11)之間的管線上設(shè)置有復(fù)壓系統(tǒng)(4)，所述復(fù)壓系統(tǒng)(4)包括第二氣動閥(13)和第二過濾器(12)，所述第二過濾器(12)的出口端通過第二氣動閥(13)與調(diào)節(jié)閥組(10)和第一氣動之間的管線連接，所述第二過濾器(12)的進口端與外界大氣連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述高真空系統(tǒng)包括低溫泵(14)與第二干泵(15)，所述的低溫泵(14)進氣口通過管線與冷阱(3)連接，所述低溫泵(14)的排氣口通過管線與第二干泵(15)的進氣口連接，所述第二干泵(15)的排氣口與外界大氣連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述第二干泵(15)的進氣口處的管線上設(shè)置有第三氣動閥(16)，所述低溫泵(14)的排氣口和進氣口處的管線上分別設(shè)置有第四氣動閥(17)和第五氣動閥(18)。

7.根據(jù)權(quán)利要6所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述真空度測量系統(tǒng)包括第一電阻規(guī)(19)、第二電阻規(guī)(20)、第三電阻規(guī)(21)、第四電阻規(guī)(22)、第一電離規(guī)(23)、第二電離規(guī)(24)和壓阻真空規(guī)(25)，所述第一電阻規(guī)(19)設(shè)置在調(diào)節(jié)閥組(10)與第一氣動閥(11)之間的管線上，所述第二電阻規(guī)(20)設(shè)置在第三氣動閥(16)和第四氣動閥(17)之間的管線上，所述第三電阻規(guī)(21)和第一電離規(guī)(23)均設(shè)置在低溫泵(14)上，所述第四電阻規(guī)(22)、第二電離規(guī)(24)和壓阻真空規(guī)(25)并連設(shè)置在月球psr綜合環(huán)境模擬倉(1)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述月球psr綜合環(huán)境模擬倉(1)的底部設(shè)置有樣品試驗臺(5)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，其特征在于：所述樣品試驗臺(5)與冷阱(3)均與制冷機組(6)連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種用于模擬月球含水含塵環(huán)境的真空系統(tǒng)，屬于月球含水含塵環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有模擬研究月球冰?壤物質(zhì)時含水含塵環(huán)境的月球真空系統(tǒng)主要面臨微納粉塵和水分子污染的問題。它包括月球PSR綜合環(huán)境模擬倉、靜電除塵器、冷阱、真空系統(tǒng)、復(fù)壓系統(tǒng)和真空度測量系統(tǒng)，所述月球PSR綜合環(huán)境模擬倉的頂部依次連接有靜電除塵器和冷阱，所述真空系統(tǒng)包括粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)，所述冷阱的頂部分別連接有粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)，所述粗抽系統(tǒng)和高真空系統(tǒng)均通過靜電除塵器和冷阱與月球PSR綜合環(huán)境模擬倉的內(nèi)腔連通，所述粗抽系統(tǒng)上設(shè)置有復(fù)壓系統(tǒng)。它主要用于月球含水含塵環(huán)境模擬實驗。

技術(shù)研發(fā)人員：李麗芳,高定坤,王雙雨,陳赟,姜生元,鄧宗全
受保護的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10