随着对航天器长寿命和高可靠性的要求日益提高,航天器污染问题已引起国内外高度重视。为了减少或防止航天器污染,需了解污染的原因,如污染的成份,污染的形成机理,造成污染的材料等,其中,检测航天污染物成份是重要因素之一。注意到飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)近些年的迅速发展,有很强的分析能力并广泛应用许多领域。结合我国航天器污染问题,用当代TOF-SIMS 进行试探性研究,分析航天器污染物成份,为判断污染物来源提供可靠的科学依据。为了研究航天器污染成份,采用了我国三种典型的航天器污染样品,采集了我国地面空间环境模拟系统的污染。本论文从三个角度进行研究:通过具体的分析实验,研究几种分析技术对微量航天器污染成份的分析能力;通过样品的元素和化合物质谱解析,研究 TOF-SIMS 对航天器污染成份的分析能力;通过研究各种成份正、负二次离子像的相互关系,研究 TOF-SIMS 可能得到的航天器污染成份面分布信息及可能的分层信息。实验研究结果表明:当代 TOF-SIMS 具有高的灵敏度和并行质量检测能力,不需要对样品进行任何预处理,可有效地检测极微量的表面污染成份;有高质量分辨本领和高质量精确度,能够分析所有元素、同位素和各种化合物,从而可对航天器污染进行指纹鉴定并为判断其可能的来源提供一定的依据;有高的横向分辨本领,可得到污染物各种成份的面分布信息及可能的分层信息,进而揭示部分污染物的可能形成过程。因此,TOF-SIMS 是一种能检测航天器污染成份的强有力的分析手段。然而,它也有不足之处:由于高的灵敏度需要专门的取样和保存样品装置;由于与航天器有关的材料广泛性,需要建立专门的质谱数据库;由于研究是初步,需要用 TOF-SIMS 的深度剖析模式验证表面成像的分析结果。论文是在中国航天创新基金支持的项目“用现代质谱技术分析航天器污染成份的探讨”下完成的。论文在中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所合作下,完成了既定的目标。