空間低溫技術與套用

《空間低溫技術與套用》是2019年國防工業出版社出版的圖書，作者是李鴻勛。

基本介紹

• 書名：空間低溫技術與套用
• 作者：李鴻勛
• 出版社：國防工業出版社
• ISBN：9787118117752

內容簡介

《空間低溫技術與套用》是作者在綜合消化了大量國內外科技文獻的基礎上，總結了自己多年從事低溫科學技術研究的經驗撰著而成。首先，為了說明空間環境模擬低溫技術的重要性，簡單介紹了空間環境和空間環境效應，特彆強調了空間低溫環境、空間真空環境及在空間環境下的自污染環境對太空飛行器及其部件（包括空間製冷器和低溫探測器）可靠性的影響。繼而系統而深入地論述了空間環境模擬中及套用於太空飛行器上的各種製冷器、低溫探測器的基本原理、結構和設計。全面闡述和列舉了空間製冷器和低溫探測器在低溫電子學和通信技術、地球觀測和氣象衛星、空間天文學、空間態勢感知能力、大型超導磁體和空間長期製冷劑儲存技術等的套用。後闡述空間環境模擬技術，詳細介紹了用於探測器試驗的幾種專用空間環境模擬器、用於模擬空間低溫環境的液氮系統、用於模擬空間真空環境的內裝式低溫泵和外接式低溫泵及其相應的低溫制冷機。

圖書目錄

第1章 緒論

1．1 概述

1．2 空間低溫技術與套用的研究範圍

1．2．1 空間製冷器

1．2．2 低溫探測器及其在空間的套用

1．2．3 空間製冷器和低溫探測器的可靠性和試驗

1．2．4 空間環境模擬低溫技術

1．2．5 空間低溫技術在空間的套用

1．3 空間低溫技術的發展展望

第2章 空間環境和空間環境效應

2．1 概述

2．2 空間環境和太空飛行器軌道的分類

2．2．1 空間環境分類

2．2．2 太空飛行器軌道及其空間環境

2．3 太陽電磁輻射環境及其對太空飛行器的影響

2．3．1 太陽電磁輻射環境

2．3．2 太陽電磁輻射環境對太空飛行器的影響

2．4 空間離子輻射環境及其對太空飛行器的影響

2．4．1 空間離子輻射環境

2．4．2 空間離子輻射環境對太空飛行器的影響

2．4．3 從太陽輻射的不同類別能量的比較

2．5 地球中性熱大氣層和原子氧環境及其對太空飛行器的影響

2．5．1 地球中性熱大氣層和原子氧環境

2．5．2 地球中性熱大氣層和原子氧環境對太空飛行器的影響

2．6 地球電離層和地磁場環境及其對太空飛行器的影響

2．6．1 電離層環境

2．6．2 地磁場環境

2．6．3 地球電離層和地磁場環境對太空飛行器的影響

2．7 空間真空和冷黑環境及其對太空飛行器的影響

2．7．1 真空和冷黑環境

2．7．2 空間真空和冷黑環境對太空飛行器的影響

2．8 微流星和空間碎片環境及其對太空飛行器的影響

2．8．1 微流星和空間碎片環境

2．8．2 微流星和空間碎片環境對太空飛行器的影響

2．9 太空飛行器充電和空間輻射對電子設備的影響

2．10 空間環境和污染對光學器件的影響

2．10．1 空間環境對光學器件及其塗層的影響

2．10．2 污染對光學器件及其塗層的影響

2．11 光學儀器及其器件的污染控制技術

2．11．1 污染控制技術的幾個基本要點

2．11．2 低溫光學儀器和空基雷射儀器污染控制技術

2．12 空間環境污染對空間製冷器的影響

2．12．1 污染對輻射製冷器的影響及污染控制

2．12．2 污染對空間機械製冷器的影響及污染控制

第3章 空間製冷器

3．1 概述

3．2 固體製冷器

3．2．1 固體製冷器工作原理和工作溫度範圍

3．2．2 固體製冷器的特性和設計原理

3．2．3 固體氫低溫恆溫器

3．3 輻射製冷器

3．3．1 概述

3．3．2 輻射製冷器熱平衡

3．3．3 太空飛行器軌道的考慮

3．3．4 輻射製冷器的初步設計和分析

3．3．5 輻射製冷器的熱力學特性

3．3．6 地球同步靜止軌道衛星上的三級輻射製冷器結構和熱設計

3．4 脈管制冷器

3．4．1 脈管制冷器的熱力學循環

3．4．2 脈管制冷器的分析模型

3．4．3 脈管制冷器的幾種形式

3．4．4 空間套用的脈管制冷器

3．5 焦爾-湯姆遜（JT）製冷器

3．5．1 封閉循環焦爾-湯姆遜（JT）製冷器

3．5．2 開式循環焦爾-湯姆遜（JT）製冷器

3．6 吸附製冷器

3．6．1 吸附製冷器的工作和循環原理

3．6．2 吸附製冷器的設計

3．6．3 兩種吸附製冷器簡介

3．7 磁製冷機

3．7．1 絕熱去磁製冷原理和製冷循環

3．7．2 核磁性及核去磁製冷設備

3．7．3 磁製冷機低溫恆溫器

3．7．4 連續的絕熱去磁製冷機

3．8 稀釋制冷機

3．8．1 稀釋製冷原理

3．8．2 稀釋制冷機的設計

3．8．3 稀釋制冷機的主要部件

3．9 斯特林循環制冷機

3．10 新型固態微型製冷器

3．11 空間製冷器可靠性設計和試驗

3．11．1 概述

3．11．2 空間低溫系統和製冷器的可靠性和冗餘設計

3．11．3 空間製冷器加速壽命試驗和可靠性評估的方法

第4章 低溫探測器

4．1 概述

4．2 低溫光子紅外探測器

4．2．1 概述

4．2．2 低溫光子紅外探測器技術的發展歷程

4．2．3 幾種用於空間的低溫光子紅外探測器

4．2．4 低溫紅外焦平面陣列

4．3 新一代光子探測器

4．3．1 概述

4．3．2 超導隧道結

4．3．3 躍遷邊界感測器和躍遷邊界感測器微量熱量計

4．3．4 超導量子干涉器件

4．4 低溫探測器在空間科學的套用

4．4．1 低溫探測器在天文學的套用

4．4．2 低溫探測器在低溫電子設備的套用

4．4．3 用於空間望遠鏡的低溫探測器

4．5 用於軍事領域的低溫探測器

4．5．1 幾種軍用低溫探測器介紹

4．5．2 紅外跟蹤系統和紅外搜尋系統工作原理

4．5．3 用於彈道飛彈防禦系統的低溫探測器

4．6 空間製冷器與低溫探測器的耦合技術

4．7 低溫光學系統

4．7．1 低溫光學系統和低溫冷卻系統的配置

4．7．2 低溫光學系統的熱設計

第5章 低溫技術在空間科學技術中的套用

5．1 低溫技術在低溫電子學和通信中的套用

5．1．1 低溫技術在低溫電子學中的套用

5．1．2 低溫技術在空間通信中的套用

5．2 低溫技術在地球觀測和氣象衛星上的套用

5．2．1 低溫技術在地球觀測中的套用

5．2．2 低溫技術在氣象衛星上的套用

5．3 低溫技術在空間天文學的套用

5．3．1 低溫技術在下一代空間望遠鏡的套用

5．3．2 用於詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的低溫系統

5．3．3 用於宇宙論和天體物理學空間望遠鏡的低溫系統

5．3．4 低溫技術在紅外線天文衛星的套用

5．3．5 用於歐洲航天局下一代X射線天文台的低溫系統

5．3．6 用於X射線天文衛星的低溫系統

5．4 低溫技術在空間態勢感知能力和彈道飛彈防禦系統的套用

5．4．1 概述

5．4．2 用於天基紅外系統的低溫冷卻系統

5．5 大型超導磁體低溫冷卻技術

5．6 用於載人空間站系統和火星探測任務中的低溫技術

5．6．1 載人空間站系統的低溫技術

5．6．2 用於火星探測任務中的低溫技術

5．6．3 空間探測中製冷劑現場生產設備的設計和分析

5．7 低溫製冷劑長期貯存技術

5．7．1 低溫製冷劑零汽化貯存技術

5．7．2 低溫推進劑汽化減少系統

5．7．3 太空梭推進劑的零汽化貯存

5．7．4 低溫推進劑零汽化貯存的冷卻系統

第6章 空間環境模擬

6．1 概述

6．2 幾種專用空間環境模擬器

6．2．1 低溫感測器系統試驗設備

6．2．2 用於量子阱紅外探測器的試驗裝置

6．2．3 用於中紅外儀器試驗的低溫空間模擬器

6．2．4 輻射熱測量計的試驗裝置

6．3 液氮系統

6．3．1 液氮系統的幾種形式

6．3．2 重力輸送自循環液氮系統

6．3．3 KM6載人太空飛行器空間環境模擬器液氮系統

6．3．4 兩相流管路壓降計算

6．4 用於空間真空環境模擬的內裝式低溫泵

6．4．1 空間環境模擬器真空抽氣系統

6．4．2 內裝式低溫泵結構形式的選擇

6．4．3 內裝式低溫泵的抽速

6．4．4 低溫泵的熱負荷

6．4．5 內裝式低溫泵氦制冷機

6．4．6 氦制冷機和氦液化器的純化系統

6．4．7 氦制冷機和氦液化器工藝流程的壓力控制

6．4．8 KM6載人太空飛行器空間環境模擬器氦制冷機

6．5 用於空間真空環境模擬器的外接式低溫泵

6．5．1 吉福特-麥克馬洪制冷機

6．5．2 外接式低溫泵的設計

6．5．3 制冷機低溫泵的製冷功率和降溫時間估算

參考文獻