Optimization of the morphology of electrodeposited silver coatings for secondary electronic emission control
Optimisation de la morphologie de revêtements d’argent électrodéposés pour le contrôle de l’émission électronique secondaire
Résumé
The electronic emission (EE) plays an important role in space applications and in particular for the transmission of Radio Frequency (RF) signal in communication satellites. The EE induced by the interaction between an electron and the matter can by a coupling with the RF wave, initiate an undesirable effect called the multipactor effect. This effect results in a strong increase of the electron density in the vacuum of the RF component that forms an electron cloud that can harm the operation of the component.To avoid this risk, one of the strategies adopted is the generation of surfaces with low EE yields (TEEY for Total Electron Emission Yield). The modification of the surface morphology is one of the methods used to reduce the TEEY. However, the rise of additive manufacturing is generating more and more monolithic RF components whose internal surfaces are difficult to access by laser (usual method).In this context, we present an alternative based on electrochemical processes and more specifically on electrodeposition to produce low TEEY surfaces.We have realized silver deposits on a nickel substrate under specific conditions (i.e. bath temperature, aqueous solvents and absence of toxic compounds) with a specific surface roughness allowing to control the secondary TEEY.We will show that certain bath compositions favorably influence the TEEY by coupling different observation and analysis techniques such as scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS), X-ray diffraction (XRD) analysis and TEEY measurement.
L’émission électronique (EE) joue un rôle important dans les applications spatiales et notamment pour la transmission du signal Radiofréquence (RF) dans les satellites de communication. L’EE induite par l’interaction entre un électron et la matière peut par un couplage avec l’onde RF, initier un effet indésirable appelé l’effet multipactor. Cet effet se traduit par une forte augmentation de la densité d’électrons dans le vide du composant RF qui forme un nuage d’électrons pouvant nuire au fonctionnement du composant.Pour éviter ce risque, une des stratégies adoptées est la génération de surfaces aux faibles rendements d’EE (TEEY pour Total Electron Emission Yield). La modification de la morphologie de surface est une des méthodes utilisées pour réduire le TEEY. Cependant, la montée en puissance de la fabrication additive génère de plus en plus de composants RF monolithiques dont les surfaces internes sont difficilement accessibles au laser (méthode usuelle).Dans ce contexte, nous présentons une alternative basée sur des procédés électrochimiques et plus particulièrement sur l’électrodéposition pour produire des surfaces à faible TEEY.Nous avons réalisé des dépôts d’argent sur un substrat de nickel dans des conditions spécifiques (i.e. température du bain, solvants aqueux et absence de composés toxiques) avec une rugosité de surface spécifique permettant de contrôler l’EE secondaire.Nous allons montrer que certaines compositions de bains influent favorablement sur le TEEY en couplant différents techniques d’observation et d’analyse telles que la microscopie électronique à balayage (MEB) couplé avec de la spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie (EDXS), l’analyse par diffraction des rayons X (DRX) et la mesure du TEEY.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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