太陽X-EUV成像儀是風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星上的重要遙感儀器之一,其采用的X射線掠入射和EUV正入射一體化的設(shè)計(jì)方案是由我國在國際上首次提出并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。該儀器作為我國最新的空間太陽觀測儀器,結(jié)構(gòu)復(fù)雜且姿態(tài)多變,同時(shí)低溫探測器三維運(yùn)動(dòng)且長時(shí)間工作,這些都給熱設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。本文以太陽X-EUV成像儀的熱設(shè)計(jì)難點(diǎn)為依據(jù),開展了二維變姿態(tài)空間相機(jī)外熱流計(jì)算、低溫探測器組件熱控制技術(shù)以及熱分析模型修正三大關(guān)鍵技術(shù)的研究。論文首先介紹了國內(nèi)外典型空間觀測太陽探測器的熱控制技術(shù)研究現(xiàn)狀,總結(jié)了從太空觀測太陽的主要方法、探測器的工作特點(diǎn)和熱設(shè)計(jì)方案。對(duì)太陽X-EUV成像儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作模式進(jìn)行介紹,分析了其熱控系統(tǒng)的難點(diǎn)。根據(jù)成像儀的在軌工作特點(diǎn),提出了一種在J2000坐標(biāo)系下進(jìn)行二維變姿態(tài)空間相機(jī)的外熱流算法。該方法能夠計(jì)算出成像儀實(shí)時(shí)的姿態(tài)角,為熱分析計(jì)算中熱模型的姿態(tài)設(shè)置提供參考。同時(shí),該方法計(jì)算出的外熱流為成像儀的熱設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。然后對(duì)成像儀低溫探測器組件進(jìn)行了詳細(xì)的熱設(shè)計(jì)。在熱設(shè)計(jì)過程中,對(duì)影響CCD溫度的因素進(jìn)行了定性分析,找出了影響CCD溫度的主要因素,制定了相應(yīng)的熱控措施來保證CC...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2神舟二號(hào)在軌飛行姿態(tài)圖

文獻(xiàn)[30]和[31]對(duì)神舟號(hào)飛船的熱控設(shè)計(jì)及其要求進(jìn)行了簡要說明。神舟號(hào)附加段內(nèi)儀器設(shè)備要求的溫度范圍是-10°C⁺50°C。軌道艙內(nèi)大部分儀器設(shè)備要求的溫度范圍是:自主運(yùn)行段0°C⁴0°C,留軌期間-10°C⁺....

圖1.3 Hinode衛(wèi)星

EIS的主要任務(wù)是對(duì)太陽大氣中某條離子譜線進(jìn)行觀測,同時(shí)為解決耀斑與日冕加熱的雙重謎團(tuán)提供線索[33]。EIS的總重量約61kg(其中光譜儀54kg,設(shè)備控制單元7kg),典型工況下功耗25W,最大功耗55W[34],其實(shí)物圖如圖1.4。該儀器表面包覆MLI,可以有效地隔離空間環(huán)....

圖1.5 X射線望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)

XRT的分辨率可達(dá)1角秒,能夠觀測到數(shù)百萬度高溫的氣體,其結(jié)構(gòu)如圖1.5所示。XRT的總長度約為3m,內(nèi)徑35cm,焦距2.7m,其光學(xué)系統(tǒng)由經(jīng)過優(yōu)化的類似Wolter-I的掠入射X射線光學(xué)器件以及共焦可見光光學(xué)器件組成,其CCD的像素為13.5μm(1弧秒/像素),具有完整的....

圖1.6 CCD與周圍組件的安裝關(guān)系示意圖

圖1.5X射線望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)CCD作為XRT上的關(guān)鍵元件,不僅要求其能夠沿Z軸移動(dòng)±1mm,而且還要求其在較低的溫度下工作[37]。CCD一般工作時(shí)溫度為-70°C,極端高溫工況下其工作溫度不超過-43°C。CCD安裝在外殼內(nèi)部,采用被動(dòng)制冷的方式散熱,其與背板連接,連接界面填充....

本文編號(hào)：4038721