评估离子液体涂层缓解航天器表面电荷的性能
介观与纳米尺度物理
2023-09-06 v1
摘要
为减小充电效应对卫星的影响，廉价且轻质的导电涂层是理想的。我们在超高真空（UHV）腔中通过扫描电子显微镜（SEM）电子束沉积电荷时模拟类空间充电环境。我们利用绝缘表面（如玻璃）上薄离子液体（IL）膜的SEM图像中电荷诱导特征，来评估此类涂层的整体性能。为在SEM中获得参考结构，样品经纳米球光刻术结构化并涂覆IL。IL膜（我们选择BMP DCA，因其有益的物理性质）为离位涂覆，由反射测量法确定厚度为10至30 nm。此类IL膜在真空条件下稳定。其额外质量也仅低于20 mg/m。在约5 A/m e/(sm)（SEM中典型样品充电率）下，成像可维持许多小时无明显对比度变化；该电子电流密度已比“地球同步最坏环境”的 A/m高6个数量级。表面电势的测量用于进一步洞察IL膜对SEM电子束的反应。参与机制如极化或重取向将予以讨论。
引用
@article{arxiv.2309.01631,
title = {Evaluating the performance of ionic liquid coatings for mitigation of spacecraft surface charges},
author = {M. Wendt and R. Lange and F. Dorn and J. Berdermann and I. Barke and S. Speller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01631},
year = {2023}
}
备注
Submitted to Proceedings of the 14th IAA Symposium on Small Satellites for Earth System Observation