航空航天环境下介质材料存在静电放电现象,无论是沿介质真空界面的沿面闪络或是介质内部局部场强畸变导致的击穿,都与介质表面电位分布特性相关。电子辐照,高真空和温度循环等多种空间环境因素的耦合作用使得介质的电荷输运的特性及机制愈加复杂,通过仿真计算的方法获得空间环境下介质表面电位分布状况难以实现。因此,研制一套联合电子辐照和温度循环条件下的介质材料表面电位测量系统对于揭示空间环境下介质电位分布特性具有非常重要意义,同时也为研究电荷输运机制提供了重要的数据支撑。本文为研制电子辐照和温度循环下的介质表面电位测量系统开展了以下工作:基于电子枪工作原理及电子运动轨迹方程,仿真计算了电子在静电场中的运动轨迹及能量,设计了出射电子能量为1.4 keV-6.9 keV的电子枪结构,优化了满足电子发射条件的真空系统,构建了可正常运行的电子枪装置。设计了电子束标定试验方案,在考虑二次电子发射特性的条件下,标定了输入功率为80 W-120 W时电子枪的束流密度为0.07nA/cm2-0.44nA/cm2,验证了所研制的电子辐照平台的有效性。根据真空热循环试验的设计指标,通过真空漏热计算,优化了冷槽结构,提升了温度循环试验系统的导热和绝热性能。搭建了温度控制电路,开发了基于LabView平台的,具有硬件通信、数据读写及温度控制等功能的温度循环控制程序。试验验证了温度循环试验系统能够实现(-150-+150)℃范围内以20℃/min的加速温度循环功能,及(-29-+71)℃范围内以2℃/min的模拟空间温度循环功能。搭建了适用于电子辐照及温度循环下的介质表面电位测量平台,表面电位测量范围为(0-3)kV,测量精度为0.001 kV。设计了静电探头屏蔽层以减小电子辐照对表面电位测量的干扰。开发了电子辐照下表面电位自动测量软件,配合二维运动机构,实现了表面电位的自动循环测量。开展了不同电子辐照条件及其与温度循环共同作用下的聚酰亚胺表面电位分布测试,验证了测量系统在不同工作条件下的可用性,初步获得了电子辐照及温度循环共同作用下的聚酰亚胺表面电位分布特性。