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作者：段潮锋;胡笑钏;楚坤;王健;封国宝;胡天存;
单位：长安大学能源与电气工程学院;中国空间技术研究院西安分院空间微波通信全国重点实验室;
摘要：在微波场作用下，空间电子谐振倍增引起的微放电效应是导致航天器性能下降的重要因素。碳薄膜通过抑制二次电子发射，对降低微放电效应风险具有显著潜力。研究采用磁控溅射法，通过控制溅射功率在铜表面沉积不同厚度的亚微米碳基薄膜，测量其二次电子发射系数（Secondary electron yield,SEY），采用扫描电子显微镜对样品表面形貌、成分、薄膜厚度进行分析表征，通过CST Studio Suite软件预测平行平板波导模型的微放电阈值功率。结果表明，随着薄膜厚度从0增大至1239 nm,SEY最大值从2.18近似指数下降至1.72，第二临界能量从2810 eV下降至927 eV，且当厚度超过938 nm时，SEY最大值趋于稳定。微放电仿真显示，当f·d=5 GHz·mm时，938 nm的碳薄膜能够将平行平板波导模型的微放电功率阈值缩小21.27 kW。文章深入探讨了SEY与碳薄膜厚度之间的定量关系，且预示了碳薄膜在缩小微放电敏感区间方面的应用潜力，对于抑制航天器微波器件微放电效应、提升航天器空间可靠性方面具有重要的应用价值。
关键词：微放电;;碳薄膜;;二次电子发射;;薄膜厚度;;铜
基金资助：陕西省自然科学基础研究计划项目（2023-JC-YB-004,2023-JC-QN-0437）;; 西安市科技计划项目（24GDW0023）;; 中央高校基本科研业务费专项资金项目（300102383103）
