模拟温度、湿度、气氛、辐射共存环境的复合加载样品台的制作方法

1.本发明涉及辐射效应模拟技术领域，具体涉及一种模拟温度、湿度、气氛、辐射共存环境的复合加载样品台。


背景技术：

2.航空航天装备上、核电站及核动力海洋舰艇上，电子器件退化通常是是辐射、温度、气氛、湿度多种因素同时导致的，并且这类退化比单一因素导致的退化的更为恶劣。
3.因此，研究电子器件和材料的老化问题需要在辐射源内将温度、气氛、湿度多种因素同时复合加载，才能将复合辐射效应研究做到真正的复合。但是传统的复合辐射环境模拟试验通常是先将待测器件放入气氛环境、湿度环境再放入辐射源，然后可以将温箱直接放进辐射源来实现。这种传统的方式无法将多种因素同时复合，并且烘箱的体积可能较大导致无法将待测样品放在准确的位置。
4.现有的技术存在以下缺点：
5.(1)无法将多种复合因素同时加载，无法做到真正的复合。
6.(2)使用烘箱加温时，由于烘箱体积较大，放置问题不利于调节剂量率。
7.(3)在大剂量辐射条件下，不可控因素较多，容易引发安全问题。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题是传统的复合环境模拟试验的装置无法同时进行多元素的复合，目的在于提供一种模拟温度、湿度、气氛、辐射共存环境的复合加载样品台，解决了同时加载各种环境以实现复合环境的问题。
9.本发明通过下述技术方案实现：
10.一种模拟温度、湿度、气氛、辐射共存环境的复合加载样品台，包括：
11.气氛罐，其内部放置有待测样品，所述气氛罐置于辐射场所内；
12.温度控制组件，其设置在所述气氛罐内，且用于加热所述待测样品；
13.盐雾组件，其设置在所述气氛罐内；
14.传感器组件，其包括探头组件和模块组件，所述探头收件设置在所述气氛罐内，且用于反馈所述气氛罐内的复合环境数据，所述探头组件与所述模块组件电连接；
15.屏蔽铅盒，其与所述气氛罐独立设置，且所述模块组件设置在所述屏蔽铅盒内；
16.控制组件，其设置在所述屏蔽铅盒内，且所述模块组件和所述温度控制组件均与所述控制组件电连接；
17.电源，其设置在所述屏蔽铅盒外部，且与所述控制组件电连接。
18.具体地，所述温度控制组件包括：
19.载板，其与所述气氛罐的内壁连接；
20.加热板，其与所述载板固定连接，且固定所述待测样品；
21.所述盐雾组件包括设置在所述气氛罐底部的盐雾池。
22.具体地，所述探头组件包括：
23.用于反馈所述待测样品温度的温度传感器探头；
24.用于反馈所述气氛罐内的湿度的湿度传感器探头；
25.用于反馈所述气氛罐内氢气浓度的氢气传感器探头；
26.用于反馈所述气氛罐内氧气浓度的氧气传感器探头；
27.用于反馈所述气氛罐内受辐照剂量的剂量传感器探头；
28.所述模块组件包括：
29.用于控制所述待测样品温度的温控板；
30.用于与所述湿度传感器探头通信的湿度模块；
31.用于与所述氢气传感器探头通信的氢气模块；
32.用于与所述氧气传感器探头通信的氧气模块；
33.用于与所述剂量传感器探头通信的剂量模块。
34.可选地，所述气氛罐的外壁固定设置有通过真空点穿透方式固定的多个第一连接线头，所述温度传感器探头、所述湿度传感器探头、所述氢气传感器探头、所述氧气传感器探头、所述剂量传感器探头和所述加热板分别与多个所述第一连接线头电连接；
35.所述屏蔽铅盒的外壁固定设置有多个第二连接线头，所述温控板、所述湿度模块、所述氧气模块和所述剂量模块分别与多个所述第二连接线头电连接。
36.可选地，所述温控板通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述温度传感器探头和所述加热板电连接；
37.所述湿度模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述湿度传感器探头电连接；
38.所述氢气模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述氢气传感器探头电连接；
39.所述氧气模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述氧气传感器探头电连接；
40.所述剂量模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述剂量传感器探头电连接。
41.具体地，所述控制组件包括：
42.主控板，其与所述温控板、所述湿度模块、所述氧气模块和所述剂量模块电连接。
43.可选地，所述屏蔽铅盒的外壁还设置有与所述主控板的电压端电连接的供电连接线头，所述电源通过连接导线和所述供电连接线头与所述电源电连接。
44.进一步，所述复合加载样品台还包括显示组件，所述显示组件与所述控制组件电连接，且用于显示所述传感器组件的反馈数据。
45.可选地，所述气氛罐为钢制密封罐体。
46.可选地，所述温度控制组件设置在所述盐雾池的上方，所述待测样品与所述盐雾池不接触。
47.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
48.本发明通过将待测样品置于气氛罐内，并将气氛罐置于辐射场所内，通过盐雾组件和温度控制组件对待测样品所处的环境进行调整，从而实现了模拟复合环境的目的，解
决了目前实验装置在辐射场所中无法实现多种因素同时复合的问题，本发明实现辐射、温度、气氛、湿度多种因素复合加载，是无源单位实现复合环境效应评估及利用复合环境调控器件和材料性质的重要基础。
附图说明
49.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
50.图1是根据本发明所述的一种模拟温度、湿度、气氛、辐射共存环境的复合加载样品台的结构示意图。
51.附图标记：1-气氛罐，2-待测样品，3-加热板，4-载板，5-盐雾组件，6-温度传感器探头，7-湿度传感器探头，8-剂量传感器探头，9-氢气传感器探头，10-氧气传感器探头，11-湿度模块，12-剂量模块，13-氢气模块，14-温控板，15-氧气模块，16-主控板，17-屏蔽铅盒，18-电源，19-显示组件。
具体实施方式
52.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
53.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
54.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
55.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
56.在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图1并结合实施方式来详细说明本发明。
57.元器件和材料在复合环境不止受到电离辐射的影响，还会受到其他环境因素的影响，比如气氛，温度以及湿度。因此，复合加载对于无源单位实现复合环境效应评估及利用复合环境调控器件和材料性质的重要基础，具有广泛的需求基础
58.在复合环境的模拟试验中，传统的方法包括有：
59.气氛因素：将待测样品放在气体浸泡之后，再放入辐射源；
60.湿度因素：将待测样品在湿度环境放置，再进行辐照
61.温度因素：将待测样品放进烘箱，然后将整个烘箱放入辐射源，但是烘箱体积很大不利于放置，进而影响剂量率调节。
62.为了解决上述问题中的缺点，本实施例提供一种模拟温度、湿度、气氛、辐射共存环境的复合加载样品台，包括气氛罐、温度控制组件、盐雾组件、传感器组件、屏蔽铅盒和控制组件。
63.气氛罐为钢制密封罐体，具有耐压、防爆等性能，气氛罐的内部放置有待测样品，然后将所述气氛罐置于辐射场所内；
64.温度控制组件设置在所述气氛罐内，且用于加热所述待测样品，通过对温度控制组件的控制来改变待测样品的温度。
65.盐雾组件设置在所述气氛罐内，在本实施例中所述盐雾组件为设置在所述气氛罐底部的盐雾池，通过温度控制组件可以改变气氛罐内的温度，并利用气氛罐的密闭性，基于拉乌尔定律，通过改变温度调控盐雾池内盐溶液的浓度，实现密闭腔体的湿度氛围。
66.拉乌尔定律是物理化学的基本定律之一，可表述为：“一定温度下，稀溶液溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。”67.传感器组件包括探头组件和模块组件，所述探头收件设置在所述气氛罐内，且用于反馈所述气氛罐内的复合环境数据，所述探头组件与所述模块组件电连接；屏蔽铅盒与所述气氛罐独立设置，且所述模块组件设置在所述屏蔽铅盒内。
68.将传感器组件的探头组件设置在气氛罐内，可以对气氛罐内的环境参数进行测定，并将相关信号传递至模块组件内，并将模块组件设置在屏蔽铅盒内，铅盒可以有效的屏蔽辐射带来的影响，不仅保证了传感器的可靠性，同时对实验数据提供了有力保证。
69.控制组件设置在所述屏蔽铅盒内，且所述模块组件和所述温度控制组件均与所述控制组件电连接，电源设置在所述屏蔽铅盒外部，且与所述控制组件电连接。
70.控制组件用于对多个模块组件进行控制，并且通过电源可以实现对传感器组件和温度控制组件进行供电。
71.在本实施例中所述温度控制组件包括载板和加热板。
72.载板与所述气氛罐的内壁连接；加热板与所述载板固定连接，且固定所述待测样品。
73.载板用于对加热板和待测样品进行支撑，并且通过家待测样品与加热板接触，通过热传导可以实现对待测样品的加热，并且加热板也可以对气氛罐内的环境进行加热。
74.并且通过载板保证所述温度控制组件设置在所述盐雾池的上方，所述待测样品与所述盐雾池不接触。
75.所述探头组件包括多个传感器探头，分别为：
76.用于反馈所述待测样品温度的温度传感器探头；
77.用于反馈所述气氛罐内的湿度的湿度传感器探头；
78.用于反馈所述气氛罐内氢气浓度的氢气传感器探头；
79.用于反馈所述气氛罐内氧气浓度的氧气传感器探头；
80.用于反馈所述气氛罐内受辐照剂量的剂量传感器探头；
81.所述模块组件包括多个控制模块，多个控制模块分别与对应的传感器探头连接，接受传感器探头反馈的数据，并对数据进行处理后，传输至控制器，多个控制模块分别为：
82.用于控制所述待测样品温度的温控板，温控板即接收温度传感器探头的反馈数据，也对加热板进行控制。
83.用于与所述湿度传感器探头通信的湿度模块；
84.用于与所述氢气传感器探头通信的氢气模块；
85.用于与所述氧气传感器探头通信的氧气模块；
86.用于与所述剂量传感器探头通信的剂量模块。
87.在需要对多个传感器探头进行接线的情况下，为了使气氛罐具有一个密封的环境，所述气氛罐的外壁固定设置有通过真空点穿透方式固定的多个第一连接线头，所述温度传感器探头、所述湿度传感器探头、所述氢气传感器探头、所述氧气传感器探头、所述剂量传感器探头和所述加热板分别与多个所述第一连接线头电连接；即一个传感器探头配备一个第一连接线头。
88.所述屏蔽铅盒的外壁固定设置有多个第二连接线头，所述温控板、所述湿度模块、所述氧气模块和所述剂量模块分别与多个所述第二连接线头电连接，即一个控制模块配备一个第二连接线头。
89.通过导线将传感器探头、第一连接线头、第二连接线头和控制模块一一对应连接，实现数据的传输。
90.所述温控板通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述温度传感器探头和所述加热板电连接；
91.所述湿度模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述湿度传感器探头电连接；
92.所述氢气模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述氢气传感器探头电连接；
93.所述氧气模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述氧气传感器探头电连接；
94.所述剂量模块通过所述第一连接线头、连接导线和所述第二连接线头与所述剂量传感器探头电连接。
95.所述屏蔽铅盒的外壁还设置有与所述主控板的电压端电连接的供电连接线头，所述电源通过连接导线和所述供电连接线头与所述电源电连接。
96.类似的，通过设置供电连接线头在保证屏蔽铅盒密封的情况下与电源连接。
97.在本实施例中，所述控制组件包括主控板，主控板与所述温控板、所述湿度模块、所述氧气模块和所述剂量模块电连接，用于对整个样品台进行控制。
98.为了对传感器组件检测的气氛罐内的罐内复合环境数据进行实时显示，所述复合加载样品台还包括显示组件，所述显示组件与所述控制组件电连接，且用于显示所述传感器组件的反馈数据，显示组件可以为显示屏，其对控住组件输出的数据进行显示。
99.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，
在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
100.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
101.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。