石英晶體微量天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)具有較高的靈敏度,在微小質(zhì)量顆粒的測(cè)量中,尤其在月塵測(cè)量中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)在嫦娥三號(hào)著陸器上首次使用了石英晶體微量天平進(jìn)行了月塵測(cè)量。在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外近幾十年開(kāi)展的月塵及宇宙塵埃探測(cè)工作的基礎(chǔ)上,本文針對(duì)嫦娥三號(hào)月塵測(cè)量系統(tǒng)展開(kāi)研究,重點(diǎn)研究了石英晶體微量天平的設(shè)計(jì)及其在月塵測(cè)量中的應(yīng)用。論文首先介紹了石英晶體微量天平的應(yīng)用背景,闡述了月塵測(cè)量系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì),由于石英晶體頻率信號(hào)易受干擾,所以在月塵測(cè)量系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)上需要采取相應(yīng)的穩(wěn)定頻率的措施。之后,重點(diǎn)研究了石英晶體微量天平的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用。具體工作如下:(1)基于石英晶體諧振器的等效電路分析方法,設(shè)計(jì)了適用于月塵測(cè)量的石英晶體振蕩電路。在研究振蕩電路及其等效電路模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析計(jì)算,從理論上論證了振蕩電路輸出頻率僅取決于石英晶體諧振器本身的振蕩頻率。測(cè)試結(jié)果表明,振蕩電路輸出波形清晰、幅值穩(wěn)定、頻率波動(dòng)小、高次諧波成份少,滿足了設(shè)計(jì)和應(yīng)用要求。(2)總結(jié)了月塵測(cè)量系統(tǒng)中石英晶體微量天平的測(cè)試和標(biāo)定方法,通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),測(cè)試...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1月塵污染宇航員

研究生學(xué)位論文石英晶體微量天平的設(shè)計(jì)及其在務(wù)時(shí)被月塵嚴(yán)重污染。比起空間輻射，月塵的侵的健康提出了更多挑戰(zhàn)。阿波羅17號(hào)的宇航員了嚴(yán)重的呼吸困難，他在回憶錄“回到月球”中呼吸困難，沒(méi)人能確切的搞清楚這些微小粒子理學(xué)家警告，不能將月塵吸進(jìn)身體內(nèi)，長(zhǎng)期暴露[8]。

圖1-2月球表面發(fā)光云照片

圖1-1月塵污染宇航員顆粒暴露于紫外線輻射或等離子體到太陽(yáng)光在月球明暗交界線上形成如圖1-2所示，在20世紀(jì)60年代浮著發(fā)光云層的照片。這就意味著著一層塵埃粒子[10]。

圖2-1嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器布局圖

池探頭的表面，月塵遮擋太陽(yáng)光造成太陽(yáng)能電池池探頭的輸出電流來(lái)反映太陽(yáng)能電池的輸出功率探頭表面的沉積量，太陽(yáng)能電池探頭適用于探測(cè)池探頭用于探測(cè)著陸器登月時(shí)揚(yáng)起的月塵累積探頭正是基于QCM技術(shù)的傳感器，適用于質(zhì)量頭用于探測(cè)月表自然懸浮的月塵累積量。電控箱處理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成兩個(gè)探....

圖2-2月塵測(cè)量大系統(tǒng)組成框圖

組成統(tǒng)組成如圖2-2所示，主要包括地面系統(tǒng)，著陸整個(gè)嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器的控制中心，負(fù)責(zé)向嫦、監(jiān)測(cè)嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器運(yùn)行狀態(tài)，接收嫦娥中包括各種科學(xué)載荷、測(cè)量設(shè)備的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)、嫦娥三號(hào)探測(cè)器在月表的資源中心，著陸器配備數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)、載荷分系統(tǒng)等，向各類科學(xué)載傳輸?shù)裙操Y源[....

本文編號(hào)：3979228