导体表面电势随时间的涨落变化和随空间的非均匀分布称之为Patch效应，该效应是地面和空间高精度引力实验中重要的误差源。在美国斯坦福大学的引力探针GP-B实验和空间引力波探测LISA计划中Patch效应都是最主要噪声来源之一，因此研究Patch效应的产生机理及其抑制方法具有重要的科学意义和应用背景。本项目提出了一种静电控制扭摆系统来研究导体表面的Patch效应。该方案将基于高精度静电控制扭摆系统，结合Kelvin探针方案扫描测量和传统扭秤方案高灵敏度的特点，来实现对导体表面电势分布的精确测量。该系统预计在空间分辨率0.1mm量级上测量精度达到10微伏/Hz^1/2。基于该系统我们可开展Patch效应物理机制的探索研究，为地面和空间的高精度引力实验研究提供指导。
