基于自由扭擺測量導體表面電勢.pdf

1、由于引力波產(chǎn)生的效應非常微小，因此引力波探測實驗中對慣性傳感器的噪聲要求非常高。航天器在軌運行時會受到宇宙射線和高能帶電粒子的影響使慣性傳感器中檢驗質(zhì)量（Test Mass）表面充電。帶電的檢驗質(zhì)量與周圍極板會產(chǎn)生庫倫作用力，并且在切割星際磁場時會受到洛倫茲力作用，這些擾動會為慣性傳感器帶來不可忽略的噪聲，因此，研究有效的表面電荷管理技術有重要的科學意義。
　　扭秤是常用的導體表面電勢測量方法。本論文中基于自由扭擺裝置，提出了通過

2、檢測檢驗質(zhì)量平衡位置的變化來測表面電勢的方案。該方案結構簡單，能對整個檢驗質(zhì)量表面電勢進行測量。文中主要圍繞導體表面電勢測量系統(tǒng)的方案設計、誤差分析、匹配優(yōu)化等多個方面展開研究。首先是對理論模型進行了優(yōu)化，完成了系統(tǒng)的參數(shù)設計并對系統(tǒng)的誤差進行了分析。其次是搭建了系統(tǒng)并對系統(tǒng)各單元進行了測試和聯(lián)合組裝。最后是在檢驗質(zhì)量處于懸空狀態(tài)下對其表面電勢進行了長時間的測量，也對溫度擾動帶來的影響進行了評估。實驗結果顯示，該裝置的電勢測量分辨率為1