火星表面综合环境舱

一、产品说明：

　　参考美国好奇号及Mars2020有关LIBS载荷地面实验与标定系统的功能及技术要求，火星环境模拟舱系统的体积大小能够容纳载荷及测试样品，满足工作距离全程模拟条件，模拟仪器在火星探测任务中所处的太空环境，用于仪器在发射前完成火星环境模拟实验测试及光谱标定。
 

　　二、设计功能要求：

　　设备体积大小能够容纳LIBS仪器和样品，可以模拟仪器在火星探测任务中所处的太空环境，用于LIBS仪器在发射前完成火星环境模拟标定。该设备应具备模拟太阳辐射、火星大气成分、环境温度变化、风沙粉尘环境几个方面的能力

　　1、火星环境模拟设备主要组成

　　火星环境模拟设备主要包括：实验舱、真空系统、内部环境气体模拟系统、加热制冷温度系统、光照度系统、粉尘系统和控制与显示系统，根据此技术方案研制出的设备能够真实的模拟火星环境的冷热环境，并能够对火星环境的真空度及温度进行有效的控制、监测和记录，具备较好的密封性、隔热性和技术指标可控性。
 

　　三、机械制冷部分：

　　是热真空试验设备(机械制冷)的技术方案，此方案是根据提出的热真空试验设备(机械制冷)技术要求来设计编写的，该设备主要用于火星 表面的高真空状态下的高低温试验。此方案摘录了热真空试验设备(机械制冷)的技术要求和其他要求，给出了我方对设备组成的设计和相关设备技术内容的设计，同时，对设备的使用条件提出了要求，另外还阐明了其他一些与设备支持方面有关的内容。它是设计制造该设备的原始文件之一，也是设备交付验收时参照的依据之一。
 

　　四、设备的用途及特点：

　　该设备主要用于火星表面的高真空状态下的高低温试验、低气压放电试验，也可作为其他小部件在轨的模拟试验设备。
 

　　五、设备系统主要技术指标:

　　1、试验舱容器设计：

　　1.1、试验舱规格：试验舱为真空容器且结构为卧式圆通形筒体，下面由支撑架支撑，支撑架直接落地

　　1.2、热沉内尺寸：φ600×800mm(直段)

　　1.3、真空室内尺寸：φ650×800mm(直段)

　　1.4、极限空载真空度：4.0×10-7Pa

　　1.5、空载真空度：4.0×10-7 Pa(室温)(开插板阀4小时内到达)

　　1.6、试验温度范围：-40℃～+80℃(机械制冷+红外热笼)

　　1.7、温度变化速率：≤1℃/min(变化速率在验收试件上测量)

　　升温从-40℃到+80℃全程平均

　　降温从+80℃到-40℃全程平均

　　1.8、温度均匀度：±;3℃(在温度稳定情况、真空状态下)

　　1.9、温度控制精度：　±1℃(在温度稳定下测量)

　　1.10、控温方式：PLC与手动并存，所有操作都在计算机上实现，中央计算机自动指令、计算机自动显示、自动监测、分路自动报警和保护、并有故障自动诊断功能，工控机模块管理系统，有相应的互锁装置，可热议编程做温度循环试验。

　　1.11、污染度分析：用微量天平测试污染量。天平的频率：20MHz。

　　1.12、残余气体分析：用四极质谱仪监测容器内的残余气体。质量范围：200质量数、H200M(英福康公司)

　　1.13、低气压放电条件：真空范围1.33Pa常压处可实现压力保持。
 

　　六、设备配置要求

　　1、设备总配置：需配齐所有必备的外设(循环水机、气源、多种法兰等)

　　2、抽气系统：A 主抽分子泵：3600L/s，B 前级泵：TRP-36机械泵

　　3、真空测量系统：选国内质量好的皮拉尼、电离计、数显真空计

　　4、加热及制冷系统：采用新技术的进口制冷水冷压缩机组，用PID温控调节，采用稳定、可靠的控温方式，即机械制冷+热笼控温。其他制冷系统部件均采用良好的部件。

　　5、热沉结构：使用放气量极小的紫铜或不锈钢制成，并且热沉温度分布均匀。

　　6、真空室： 采用不锈钢1Cr18Ni9Ti，或其他性能更好的不锈钢，应8mm为宜。

　　7、观察窗：大门240mm

　　8、内部照明：100W

　　9、真空法兰：在容器两侧开多个240mm的法兰。

　　10、测量位置：皮拉尼、电离规安装在容器前部。

　　11、容器内支架板：支架板的尺寸应尽可能大，支架板的受力点应在罐体上。

　　12、总控制系统：此套设备为全自动控制系统。

　　13、设备特点：此设备为卧式纯无油高真空系统。

　　14、在分子泵抽气口位置安装机械冷阱(分子泵只在特殊条件下使用)。