一种模拟近地轨道空间复合环境方法及所用装置

摘要

本发明公开一种模拟近地轨道空间复合环境方法及所用装置。在真空环境下通过微波电子回旋共振方法耦合氧气放电产生高密度的氧等离子体，所产生的等离子体与带负电的金属靶碰撞中性化为氧原子，用紫外光源照射样品台，由加热装置和冷却装置控制样品台温度，从而产生原子氧+紫外+温度循环三因素复合环境；具体：对真空室抽真空进行真空预出气；然后通入氧气；通过磁场和微波耦合氧气放电产生的氧等离子体，氧等离子体在磁场约束下撞击施加负偏压的靶，将氧等离子体转变为中性氧原子，在样品台位置产生环境。采用本发明能够模拟出原子氧+温度循环、紫外+温度循环、原子氧+紫外+温度循环等空间复合环境。

主权项

1. 一种模拟近地轨道空间复合环境方法，包括：在真空环境下通过微波电子回旋共振方法耦合氧气放电产生高密度的氧等离子体，所产生的等离子体与带负电的金属靶碰撞中性化为氧原子，用氧原子氧化试样；具体：对真空室抽真空至1.2×10-3～1.2×10-4Pa进行真空预出气；然后通入氧气，调节氧气流量和抽真空速率使工作真空度在1.5×10-2～3×10-1Pa；通过微波电子回旋共振方法耦合氧气放电产生氧等离子体，氧等离子体在磁场约束下撞击施加负偏压的靶，将氧等离子体转变为中性氧原子，在样品台位置产生环境；其中：所述微波功率为500～2000W，微波频率为2.45GHz；样品台的温度范围为-150℃～200℃；氧气流量为0.5-5.0SCCM；磁场强度为0.7～2.0mT，其特征在于：对所述样品台进行循环温度控制，具体为：采用通液氮冷却方法调节温度于室温以下、大于等于-150℃之间，以加热方式调节温度于大于等于室温至200℃之间，液氮压力为0.01～0.075MPa，加热的输出功率30W～210W，调节样品台温度，以-150～200℃、200℃～-150℃的连续的温度变化为一个循环周期。