空間輻射的帶電粒子與衛(wèi)星表面材料相互作用造成衛(wèi)星表面充電。若表面是絕緣的，充電電位可達(dá)數(shù)千伏，其生成電場(chǎng)會(huì)使表面材料發(fā)熱乃至損傷，還會(huì)增強(qiáng)表面污染的沉積，造成熱控材料性能衰退，太陽(yáng)電池陣發(fā)電效率下降等。當(dāng)電場(chǎng)電壓超過(guò)材料擊穿電壓或穿過(guò)不同材料界面時(shí)會(huì)發(fā)生突然放電即靜電放電，干擾星上電子設(shè)備工作，引起衛(wèi)星故障。防止靜電放電的有效方法是使星體表面具有一定的導(dǎo)電性，并與星體地導(dǎo)通。

        氧化銦錫（ITO）膜是透明導(dǎo)電膜中光、電學(xué)性能較好的一種，它具有較高的電導(dǎo)率，在太陽(yáng)光譜區(qū)具有高透過(guò)率，且具有硬度高、耐磨損等特點(diǎn)，已在光電器件領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，并被成功應(yīng)用于空間飛行器上許多熱控薄膜材料的靜電防護(hù)，如光學(xué)太陽(yáng)反射鏡等。

        采用ITO作為靜電防護(hù)的光學(xué)太陽(yáng)反射鏡等空間材料的耐輻照性能已經(jīng)有人做過(guò)比較詳細(xì)的研究，但專(zhuān)門(mén)針對(duì)ITO 耐輻照性能的研究還很少。作者利用ITO 陶瓷靶及射頻磁控濺射工藝制備了ITO 薄膜樣品，并對(duì)其耐電子、質(zhì)子以及紫外輻照性能進(jìn)行了初步研究。

試驗(yàn)過(guò)程

1、樣品制備

        先將清洗干凈的石英玻璃基片放入真空室，再將系統(tǒng)的真空度抽至5×10－4 Pa，然后充入工作氣體高純氬氣。調(diào)整濺射功率為200 W，打開(kāi)濺射電源，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射。沉積前充入氧氣反應(yīng)氣體，沉積時(shí)間4 min。鍍制完成后，對(duì)樣品在270 ℃條件下進(jìn)行了退火工藝處理，以進(jìn)一步提高ITO 的光、電學(xué)性能的穩(wěn)定性。

2、輻照試驗(yàn)

        電子與質(zhì)子輻照利用空間綜合環(huán)境模擬設(shè)備采用綜合輻照的方式進(jìn)行，紫外輻照試驗(yàn)在紫外輻照設(shè)備上單獨(dú)進(jìn)行。電子與質(zhì)子的能量均為50keV，電子通量為1×10¹⁶e/cm2，質(zhì)子通量為1×10¹⁵p/cm2，紫外輻照的總輻照劑量取近紫外輻照2000ESH（等效太陽(yáng)小時(shí)），加速倍數(shù)為3～5。

3、測(cè)試分析

         利用原子力顯微鏡（AFM）對(duì)輻照前后ITO膜的表面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析；利用X 射線(xiàn)光電子能譜（XPS）對(duì)輻照前后ITO 膜的成分進(jìn)行了檢測(cè)分析。利用紫外/可見(jiàn)光/近紅外分光光度計(jì)和萬(wàn)用表分別測(cè)試了輻照前后ITO 樣品的透過(guò)光譜和表面電阻。