空间低温技术与应用 李鸿勋 编著 2019年版
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资料介绍
空间低温技术与应用
作者：李鸿勋 编著
出版时间： 2019年版
内容简介
《空间低温技术与应用》是作者在综合消化了大量国内外科技文献的基础上，总结了自己多年从事低温科学技术研究的经验撰著而成。首先，为了说明空间环境模拟低温技术的重要性，简单介绍了空间环境和空间环境效应，特别强调了空间低温环境、空间真空环境及在空间环境下的自污染环境对航天器及其部件（包括空间制冷器和低温探测器）可靠性的影响。继而系统而深入地论述了空间环境模拟中及应用于航天器上的各种制冷器、低温探测器的基本原理、结构和设计。全面阐述和列举了空间制冷器和低温探测器在低温电子学和通信技术、地球观测和气象卫星、空间天文学、空间态势感知能力、大型超导磁体和空间长期制冷剂储存技术等的应用。后阐述空间环境模拟技术，详细介绍了用于探测器试验的几种专用空间环境模拟器、用于模拟空间低温环境的液氮系统、用于模拟空间真空环境的内装式低温泵和外接式低温泵及其相应的低温制冷机。
目录
第1章 绪论
1．1 概述
1．2 空间低温技术与应用的研究范围
1．2．1 空间制冷器
1．2．2 低温探测器及其在空间的应用
1．2．3 空间制冷器和低温探测器的可靠性和试验
1．2．4 空间环境模拟低温技术
1．2．5 空间低温技术在空间的应用
1．3 空间低温技术的发展展望
第2章 空间环境和空间环境效应
2．1 概述
2．2 空间环境和航天器轨道的分类
2．2．1 空间环境分类
2．2．2 航天器轨道及其空间环境
2．3 太阳电磁辐射环境及其对航天器的影响
2．3．1 太阳电磁辐射环境
2．3．2 太阳电磁辐射环境对航天器的影响
2．4 空间离子辐射环境及其对航天器的影响
2．4．1 空间离子辐射环境
2．4．2 空间离子辐射环境对航天器的影响
2．4．3 从太阳辐射的不同类别能量的比较
2．5 地球中性热大气层和原子氧环境及其对航天器的影响
2．5．1 地球中性热大气层和原子氧环境
2．5．2 地球中性热大气层和原子氧环境对航天器的影响
2．6 地球电离层和地磁场环境及其对航天器的影响
2．6．1 电离层环境
2．6．2 地磁场环境
2．6．3 地球电离层和地磁场环境对航天器的影响
2．7 空间真空和冷黑环境及其对航天器的影响
2．7．1 真空和冷黑环境
2．7．2 空间真空和冷黑环境对航天器的影响
2．8 微流星和空间碎片环境及其对航天器的影响
2．8．1 微流星和空间碎片环境
2．8．2 微流星和空间碎片环境对航天器的影响
2．9 航天器充电和空间辐射对电子设备的影响
2．10 空间环境和污染对光学器件的影响
2．10．1 空间环境对光学器件及其涂层的影响
2．10．2 污染对光学器件及其涂层的影响
2．11 光学仪器及其器件的污染控制技术
2．11．1 污染控制技术的几个基本要点
2．11．2 低温光学仪器和空基激光仪器污染控制技术
2．12 空间环境污染对空间制冷器的影响
2．12．1 污染对辐射制冷器的影响及污染控制
2．12．2 污染对空间机械制冷器的影响及污染控制
第3章 空间制冷器
3．1 概述
3．2 固体制冷器
3．2．1 固体制冷器工作原理和工作温度范围
3．2．2 固体制冷器的特性和设计原理
3．2．3 固体氢低温恒温器
3．3 辐射制冷器
3．3．1 概述
3．3．2 辐射制冷器热平衡
3．3．3 航天器轨道的考虑
3．3．4 辐射制冷器的初步设计和分析
3．3．5 辐射制冷器的热力学特性
3．3．6 地球同步静止轨道卫星上的三级辐射制冷器结构和热设计
3．4 脉管制冷器
3．4．1 脉管制冷器的热力学循环
3．4．2 脉管制冷器的分析模型
3．4．3 脉管制冷器的几种形式
3．4．4 空间应用的脉管制冷器
3．5 焦尔-汤姆逊（JT）制冷器
3．5．1 封闭循环焦尔-汤姆逊（JT）制冷器
3．5．2 开式循环焦尔-汤姆逊（JT）制冷器
3．6 吸附制冷器
3．6．1 吸附制冷器的工作和循环原理
3．6．2 吸附制冷器的设计
3．6．3 两种吸附制冷器简介
3．7 磁制冷机
3．7．1 绝热去磁制冷原理和制冷循环
3．7．2 核磁性及核去磁制冷设备
3．7．3 磁制冷机低温恒温器
3．7．4 连续的绝热去磁制冷机
3．8 稀释制冷机
3．8．1 稀释制冷原理
3．8．2 稀释制冷机的设计
3．8．3 稀释制冷机的主要部件
3．9 斯特林循环制冷机
3．10 新型固态微型制冷器
3．11 空间制冷器可靠性设计和试验
3．11．1 概述
3．11．2 空间低温系统和制冷器的可靠性和冗余设计
3．11．3 空间制冷器加速寿命试验和可靠性评估的方法
第4章 低温探测器
4．1 概述
4．2 低温光子红外探测器
4．2．1 概述
4．2．2 低温光子红外探测器技术的发展历程
4．2．3 几种用于空间的低温光子红外探测器
4．2．4 低温红外焦平面阵列
4．3 新一代光子探测器
4．3．1 概述
4．3．2 超导隧道结
4．3．3 跃迁边界传感器和跃迁边界传感器微量热量计
4．3．4 超导量子干涉器件
4．4 低温探测器在空间科学的应用
4．4．1 低温探测器在天文学的应用
4．4．2 低温探测器在低温电子设备的应用
4．4．3 用于空间望远镜的低温探测器
4．5 用于军事领域的低温探测器
4．5．1 几种军用低温探测器介绍
4．5．2 红外跟踪系统和红外搜索系统工作原理
4．5．3 用于弹道导弹防御系统的低温探测器
4．6 空间制冷器与低温探测器的耦合技术
4．7 低温光学系统
4．7．1 低温光学系统和低温冷却系统的配置
4．7．2 低温光学系统的热设计
第5章 低温技术在空间科学技术中的应用
5．1 低温技术在低温电子学和通信中的应用
5．1．1 低温技术在低温电子学中的应用
5．1．2 低温技术在空间通信中的应用
5．2 低温技术在地球观测和气象卫星上的应用
5．2．1 低温技术在地球观测中的应用
5．2．2 低温技术在气象卫星上的应用
5．3 低温技术在空间天文学的应用
5．3．1 低温技术在下一代空间望远镜的应用
5．3．2 用于詹姆斯·韦伯太空望远镜的低温系统
5．3．3 用于宇宙论和天体物理学空间望远镜的低温系统
5．3．4 低温技术在红外线天文卫星的应用
5．3．5 用于欧洲航天局下一代X射线天文台的低温系统
5．3．6 用于X射线天文卫星的低温系统
5．4 低温技术在空间态势感知能力和弹道导弹防御系统的应用
5．4．1 概述
5．4．2 用于天基红外系统的低温冷却系统
5．5 大型超导磁体低温冷却技术
5．6 用于载人空间站系统和火星探测任务中的低温技术
5．6．1 载人空间站系统的低温技术
5．6．2 用于火星探测任务中的低温技术
5．6．3 空间探测中制冷剂现场生产设备的设计和分析
5．7 低温制冷剂长期贮存技术
5．7．1 低温制冷剂零汽化贮存技术
5．7．2 低温推进剂汽化减少系统
5．7．3 航天飞机推进剂的零汽化贮存
5．7．4 低温推进剂零汽化贮存的冷却系统
第6章 空间环境模拟
6．1 概述
6．2 几种专用空间环境模拟器
6．2．1 低温传感器系统试验设备
6．2．2 用于量子阱红外探测器的试验装置
6．2．3 用于中红外仪器试验的低温空间模拟器
6．2．4 辐射热测量计的试验装置
6．3 液氮系统
6．3．1 液氮系统的几种形式
6．3．2 重力输送自循环液氮系统
6．3．3 KM6载人航天器空间环境模拟器液氮系统
6．3．4 两相流管路压降计算
6．4 用于空间真空环境模拟的内装式低温泵
6．4．1 空间环境模拟器真空抽气系统
6．4．2 内装式低温泵结构形式的选择
6．4．3 内装式低温泵的抽速
6．4．4 低温泵的热负荷
6．4．5 内装式低温泵氦制冷机
6．4．6 氦制冷机和氦液化器的纯化系统
6．4．7 氦制冷机和氦液化器工艺流程的压力控制
6．4．8 KM6载人航天器空间环境模拟器氦制冷机
6．5 用于空间真空环境模拟器的外接式低温泵
6．5．1 吉福特-麦克马洪制冷机
6．5．2 外接式低温泵的设计
6．5．3 制冷机低温泵的制冷功率和降温时间估算
参考文献
作者：李鸿勋 编著
出版时间： 2019年版
内容简介
《空间低温技术与应用》是作者在综合消化了大量国内外科技文献的基础上，总结了自己多年从事低温科学技术研究的经验撰著而成。首先，为了说明空间环境模拟低温技术的重要性，简单介绍了空间环境和空间环境效应，特别强调了空间低温环境、空间真空环境及在空间环境下的自污染环境对航天器及其部件（包括空间制冷器和低温探测器）可靠性的影响。继而系统而深入地论述了空间环境模拟中及应用于航天器上的各种制冷器、低温探测器的基本原理、结构和设计。全面阐述和列举了空间制冷器和低温探测器在低温电子学和通信技术、地球观测和气象卫星、空间天文学、空间态势感知能力、大型超导磁体和空间长期制冷剂储存技术等的应用。后阐述空间环境模拟技术，详细介绍了用于探测器试验的几种专用空间环境模拟器、用于模拟空间低温环境的液氮系统、用于模拟空间真空环境的内装式低温泵和外接式低温泵及其相应的低温制冷机。
目录
第1章 绪论
1．1 概述
1．2 空间低温技术与应用的研究范围
1．2．1 空间制冷器
1．2．2 低温探测器及其在空间的应用
1．2．3 空间制冷器和低温探测器的可靠性和试验
1．2．4 空间环境模拟低温技术
1．2．5 空间低温技术在空间的应用
1．3 空间低温技术的发展展望
第2章 空间环境和空间环境效应
2．1 概述
2．2 空间环境和航天器轨道的分类
2．2．1 空间环境分类
2．2．2 航天器轨道及其空间环境
2．3 太阳电磁辐射环境及其对航天器的影响
2．3．1 太阳电磁辐射环境
2．3．2 太阳电磁辐射环境对航天器的影响
2．4 空间离子辐射环境及其对航天器的影响
2．4．1 空间离子辐射环境
2．4．2 空间离子辐射环境对航天器的影响
2．4．3 从太阳辐射的不同类别能量的比较
2．5 地球中性热大气层和原子氧环境及其对航天器的影响
2．5．1 地球中性热大气层和原子氧环境
2．5．2 地球中性热大气层和原子氧环境对航天器的影响
2．6 地球电离层和地磁场环境及其对航天器的影响
2．6．1 电离层环境
2．6．2 地磁场环境
2．6．3 地球电离层和地磁场环境对航天器的影响
2．7 空间真空和冷黑环境及其对航天器的影响
2．7．1 真空和冷黑环境
2．7．2 空间真空和冷黑环境对航天器的影响
2．8 微流星和空间碎片环境及其对航天器的影响
2．8．1 微流星和空间碎片环境
2．8．2 微流星和空间碎片环境对航天器的影响
2．9 航天器充电和空间辐射对电子设备的影响
2．10 空间环境和污染对光学器件的影响
2．10．1 空间环境对光学器件及其涂层的影响
2．10．2 污染对光学器件及其涂层的影响
2．11 光学仪器及其器件的污染控制技术
2．11．1 污染控制技术的几个基本要点
2．11．2 低温光学仪器和空基激光仪器污染控制技术
2．12 空间环境污染对空间制冷器的影响
2．12．1 污染对辐射制冷器的影响及污染控制
2．12．2 污染对空间机械制冷器的影响及污染控制
第3章 空间制冷器
3．1 概述
3．2 固体制冷器
3．2．1 固体制冷器工作原理和工作温度范围
3．2．2 固体制冷器的特性和设计原理
3．2．3 固体氢低温恒温器
3．3 辐射制冷器
3．3．1 概述
3．3．2 辐射制冷器热平衡
3．3．3 航天器轨道的考虑
3．3．4 辐射制冷器的初步设计和分析
3．3．5 辐射制冷器的热力学特性
3．3．6 地球同步静止轨道卫星上的三级辐射制冷器结构和热设计
3．4 脉管制冷器
3．4．1 脉管制冷器的热力学循环
3．4．2 脉管制冷器的分析模型
3．4．3 脉管制冷器的几种形式
3．4．4 空间应用的脉管制冷器
3．5 焦尔-汤姆逊（JT）制冷器
3．5．1 封闭循环焦尔-汤姆逊（JT）制冷器
3．5．2 开式循环焦尔-汤姆逊（JT）制冷器
3．6 吸附制冷器
3．6．1 吸附制冷器的工作和循环原理
3．6．2 吸附制冷器的设计
3．6．3 两种吸附制冷器简介
3．7 磁制冷机
3．7．1 绝热去磁制冷原理和制冷循环
3．7．2 核磁性及核去磁制冷设备
3．7．3 磁制冷机低温恒温器
3．7．4 连续的绝热去磁制冷机
3．8 稀释制冷机
3．8．1 稀释制冷原理
3．8．2 稀释制冷机的设计
3．8．3 稀释制冷机的主要部件
3．9 斯特林循环制冷机
3．10 新型固态微型制冷器
3．11 空间制冷器可靠性设计和试验
3．11．1 概述
3．11．2 空间低温系统和制冷器的可靠性和冗余设计
3．11．3 空间制冷器加速寿命试验和可靠性评估的方法
第4章 低温探测器
4．1 概述
4．2 低温光子红外探测器
4．2．1 概述
4．2．2 低温光子红外探测器技术的发展历程
4．2．3 几种用于空间的低温光子红外探测器
4．2．4 低温红外焦平面阵列
4．3 新一代光子探测器
4．3．1 概述
4．3．2 超导隧道结
4．3．3 跃迁边界传感器和跃迁边界传感器微量热量计
4．3．4 超导量子干涉器件
4．4 低温探测器在空间科学的应用
4．4．1 低温探测器在天文学的应用
4．4．2 低温探测器在低温电子设备的应用
4．4．3 用于空间望远镜的低温探测器
4．5 用于军事领域的低温探测器
4．5．1 几种军用低温探测器介绍
4．5．2 红外跟踪系统和红外搜索系统工作原理
4．5．3 用于弹道导弹防御系统的低温探测器
4．6 空间制冷器与低温探测器的耦合技术
4．7 低温光学系统
4．7．1 低温光学系统和低温冷却系统的配置
4．7．2 低温光学系统的热设计
第5章 低温技术在空间科学技术中的应用
5．1 低温技术在低温电子学和通信中的应用
5．1．1 低温技术在低温电子学中的应用
5．1．2 低温技术在空间通信中的应用
5．2 低温技术在地球观测和气象卫星上的应用
5．2．1 低温技术在地球观测中的应用
5．2．2 低温技术在气象卫星上的应用
5．3 低温技术在空间天文学的应用
5．3．1 低温技术在下一代空间望远镜的应用
5．3．2 用于詹姆斯·韦伯太空望远镜的低温系统
5．3．3 用于宇宙论和天体物理学空间望远镜的低温系统
5．3．4 低温技术在红外线天文卫星的应用
5．3．5 用于欧洲航天局下一代X射线天文台的低温系统
5．3．6 用于X射线天文卫星的低温系统
5．4 低温技术在空间态势感知能力和弹道导弹防御系统的应用
5．4．1 概述
5．4．2 用于天基红外系统的低温冷却系统
5．5 大型超导磁体低温冷却技术
5．6 用于载人空间站系统和火星探测任务中的低温技术
5．6．1 载人空间站系统的低温技术
5．6．2 用于火星探测任务中的低温技术
5．6．3 空间探测中制冷剂现场生产设备的设计和分析
5．7 低温制冷剂长期贮存技术
5．7．1 低温制冷剂零汽化贮存技术
5．7．2 低温推进剂汽化减少系统
5．7．3 航天飞机推进剂的零汽化贮存
5．7．4 低温推进剂零汽化贮存的冷却系统
第6章 空间环境模拟
6．1 概述
6．2 几种专用空间环境模拟器
6．2．1 低温传感器系统试验设备
6．2．2 用于量子阱红外探测器的试验装置
6．2．3 用于中红外仪器试验的低温空间模拟器
6．2．4 辐射热测量计的试验装置
6．3 液氮系统
6．3．1 液氮系统的几种形式
6．3．2 重力输送自循环液氮系统
6．3．3 KM6载人航天器空间环境模拟器液氮系统
6．3．4 两相流管路压降计算
6．4 用于空间真空环境模拟的内装式低温泵
6．4．1 空间环境模拟器真空抽气系统
6．4．2 内装式低温泵结构形式的选择
6．4．3 内装式低温泵的抽速
6．4．4 低温泵的热负荷
6．4．5 内装式低温泵氦制冷机
6．4．6 氦制冷机和氦液化器的纯化系统
6．4．7 氦制冷机和氦液化器工艺流程的压力控制
6．4．8 KM6载人航天器空间环境模拟器氦制冷机
6．5 用于空间真空环境模拟器的外接式低温泵
6．5．1 吉福特-麦克马洪制冷机
6．5．2 外接式低温泵的设计
6．5．3 制冷机低温泵的制冷功率和降温时间估算
参考文献