在空间运行的航天器与周围等离子体、太阳辐射等环境因素的相互作用下，电荷积累在航天器表面，使航天器表面与空间等离子体间或者航天器不同部位间充以不同电位的现象，称为航天器表面带电。引起航天器表面带电的等离子体粒子能量一般小于100 keV。这种粒子几乎不能穿透航天器表面材料（入射深度为微米量级）而在表面积累。

针对航天器表面常用的聚酰亚胺（杜邦，商品名为Kapton）和聚四氟乙烯（上海颜琦，商品名为Teflon）介质材料，分别制作了直径为250px，厚度为500μm和2 mm厚的圆形材料，把聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料粘贴在铝板做的支架上作为实验样品。

将实验样品固定在真空室内一块金属基底上，正对电子枪，金属基底与结构地通过绝缘垫绝缘，金属基底通过电缆引出真空室外接地，在引出电缆上外接一个放电监测探头，放电探头连接示波器用于测量放电波形，实验中束流密度通过法拉第杯和微电流计测试，实验样品表面电位通过电位计测试。实验中将真空室抽至6.0×10-4 Pa模拟空间真空环境。使用电子枪在选用能量为10～60 keV，束流密度为3.0 nA/cm2的电子对样品进行辐照。

通过对不同厚度的航天器表面常用聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料进行地面模拟放电实验，得出航天器常用的介质材料聚酰亚胺和聚四氟乙烯在不同厚度下，不同能量的电子环境中的放电特性。

（1）随着电子能量从10～60 keV逐渐增大，不同厚度的材料放电电流的峰值不随着电子能量的增大而增大，其取决于材料本身放电阈值的大小，随着电子能量增大，材料在单位时间内的放电频率增大，放电频率随着电子能量的增加呈现出正相关的特性。

（2）随着材料厚度从500 μm增加到2 mm，材料与基底之间形成的电容变小，电子辐照时间相同时，材料表面的充电电位更高，达到静电平衡时积累的电荷量更多，进而促使放电电流峰值随材料厚度的增厚而增大；同时厚度较厚的介质材料在其表面电位满足放电阈值所需电荷累积量越大则其所需电子辐照的时间越长，使得材料厚度较厚时，单位时间内放电频次更低。