航天器上应用的石英晶体仪器

　　航天器上应用的石英晶体仪器向宏文吴中祥王磊( 中国空间技术研究院总体部北京100086)摘要本文介绍了石英晶体仪器的原理以及在航天器上使用，对石英微天平设计中的一些方法进行了探讨，可以为石英晶体仪器的设计打下基础。一、、，关键词航天器仪琴石英晶俐振荡器、一I1．引言、～一7石英晶体振荡器的频率与温度和表面电极物质质量有关，利用这一特点，测量到质量和温度的微小变化，因此这类仪器在空间环境及效应的研究中有独特的作用。在空间应用中石英晶体振荡器类型的仪器有多种多样，如石英微天平( Quartz CrystalOsci l l atorMi crobal ance) ，低温石英微天平( CQCM...

　　航天器上应用的石英晶体仪器向宏文吴中祥王磊( 中国空间技术研究院总体部北京100086)摘要本文介绍了石英晶体仪器的原理以及在航天器上使用，对石英微天平设计中的一些方法进行了探讨，可以为石英晶体仪器的设计打下基础。一、、，关键词航天器仪琴石英晶俐振荡器、一I1．引言、～一7石英晶体振荡器的频率与温度和表面电极物质质量有关，利用这一特点，测量到质量和温度的微小变化，因此这类仪器在空间环境及效应的研究中有独特的作用。在空间应用中石英晶体振荡器类型的仪器有多种多样，如石英微天平( Quartz CrystalOsci l l atorMi crobal ance) ，低温石英微天平( CQCM) ，石英微流星体探测器( OCMD) ，石英能量传输探针( QCEP) 等，微石英天平是最典型的石英晶体类仪器。在航天器上第一次使用微石英天平( QuartzCrystalOsci l l at星空综合orMi crobal ance) 是在1961年7月发射的“ Di scoverer 26” ，此仪器在轨测量的对象是高层大气10eV分子对航天器表面材料的溅射剥蚀率 ” 。1969年发射的“ Orbi ti ng Geophysi cal Observatory(OGO．6)” 第一次进行了在轨污染监测的试验。安装在OGO．6上的4个石英微天平( QCM) 进行了为期一年在轨污染测量；OGO．6开始运行的的10天中，就在卫星太阳阵上观察到4u g／c一的污染物。通过OGO一6上的石英微天平( QCM) 飞行试验，使航天器设计者认星空综合识到污染效应对航天器的影响，开始对污染效应进行深入研究81。随着航天技术的发展，也促使石英晶体仪器在航天器上的应用，特别是针对大型精密光学仪器的污染监测，石英微天平监测成为必要的手段，在航天器上得到大量应用。下面以最典型的微石英天平为例介绍石英晶体仪器的原理和工作，最后介绍各种石英晶体仪器在航天器上的应用。2．微石英天平原理微石英天平主要由石英振荡器、驱动电路和频率测量电路组成。如下图1所示。羽2