哪怕是 1 pC 的小电荷在高精度惯性参考仪器的测试质量 (TM) 上积累,也会降低其性能。这些仪器中最灵敏的部分需要采用非接触式电荷管理系统,TM 是自由浮动的,其电荷由带有 TM 电荷测量的反馈回路中的光电子补偿。三项太空任务已成功展示了这一技术:2004 年发射的相对论任务、重力探测器-B (GP_B)、2015 年发射的 LISA 探路者 (LPF) 和 2014 年在沙特卫星 4 号上发射的 UV-LED 任务;前两个任务使用 254 nm Hg 放电线,最后一个任务使用一组 255 nm UV-LED。UV-LED 在可靠性、寿命、开关速度、功耗、重量和体积方面都比放电源有了显著的改进。消除电荷测量和反馈系统(以下称为被动)的电荷管理技术可降低这些系统引入的复杂性和干扰影响,因此成为积极研究和开发工作的主题。被动电荷管理主要取决于给定系统的光发射特性的稳定性和可重复性。为了支持这项工作,我们提供了一组 16 个不同配置和 255 1 nm 中心波长的 UV-LED 的全面飞行特性数据。飞行数据是 2014 年 12 月至 2015 年 12 月期间使用沙特卫星 4 号上的 UV-LED 仪器获取的。我们通过与 2020 年 9 月 4 日至 2020 年 10 月 8 日期间的飞行配置相当的地面测量来支持我们的结果。所有结果都证实了 UV-LED 在太空环境中的出色可靠性,与地面研究的结果完全一致,并支持使用 LED 进行被动电荷管理的方法。我们发现,在 255 nm LED 的照射下,TM 的平衡电位与紫外线强度无关,可在长达六个月的时间内重现约 6 mV 或 6 fC/pF。平衡电位的值取决于 TM 与其外壳之间的电场几何形状,因此也取决于仪器的精确配置。
主要关键词