中国空间科学技术 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (5): 160-169.
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于博1,2,*,邓若男1,张广川3,张岩1,2
YU Bo1,2,*,DENG Ruonan1,ZHANG Guangchuan3,ZHANG Yan1,2
摘要: 电推进等离子体对C55导线绝缘层的溅射影响对航天器安全运行有重要意义,绝缘层遭到破坏的导线可引起气体击穿短路或导线间短路,严重影响飞行器的在轨工作可靠性。为研究相关的溅射机理,开展Xe等离子体对聚四氟乙烯(C55导线绝缘材料)的溅射试验。具体地,采用石英晶体微量天平(QCM)测量及推算靶材的固态物溅射产额,采用电子称重天平测量及推算靶材的总溅射产额,采用场发射扫描电镜测量QCM表面收集物和真空舱排出尾气的元素成分,在获取上述测量数据和变化规律后,推断Xe等离子体对聚四氟乙烯的溅射产物以及相关溅射机理。试验结果如下:当离子入射能量不断升高时,会产生不同的溅射产物,在10eV以内,溅射产物主要是-[CF2]-长链结构(固态),当入射能量高于10eV时,会产生-[CF2]-短链结构(气态),并且整个过程中的固态物溅射产额会出现先升高、再下降又升高的趋势,这种变化趋势与-[CF2]-长链脱离速度和裂解速度变化的单调性差异有关。研究揭示了等离子体对聚四氟乙烯溅射作用的物理机制,即溅射机理与产物有很大关系,进而可对溅射产额产生显著影响,该机理可为后续建立等离子体聚四氟乙烯的溅射产额预估模型提供理论基础。