收藏本站
《中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

航天器介质深层充放电特征及其影响

全荣辉  
【摘要】: 空间辐射环境下,深层充放电效应是威胁航天器安全的重要因素之一。近25年(1973至1997)的统计结果表明,由介质充放电现象造成的航天器异常约占总异常现象的54.2%,其中由深层充放电效应引起的约占45.7%。因此深入研究深层充放电效应对保障航天器安全有着重要的意义。 本论文通过地面模拟实验和模型分析,研究了航天器介质材料深层充放电现象。实验采用电子枪和Sr90放射源,在高真空和恒温条件下,模拟空间辐射环境对航天器常用聚合物介质辐照。通过监测样品的表面电位、放电电流和电磁脉冲信号,研究了介质深层充放电现象随电子束流强度、介质厚度和电阻率等的变化规律。论文建立辐射感应电导率模型,解释了辐射感应电导率与辐射剂量率的指数关系及指数范围,描述不同辐射剂量率及复合指数下感应电导率的变化过程。本文同时建立了深层充电模型,模型将介质的电场、电位等宏观参量与介质的载流子浓度、电荷束缚时间等微观参量相结合,对实验结果进行比较和分析,深入揭示深层充放电现象的一般规律。 实验和模型计算结果表明,航天器介质材料深层充电现象随着辐照电子束流强度、介质厚度和电阻率的增加而趋于明显;介质所能达到的深层充电平衡电位随着电子束流强度和介质电阻率指数增加,其指数值小于1;介质到达深层充电平衡状态所需的时间主要由介质电阻率决定;介质深层放电电流峰值可达几十安培,电场脉冲强度可达几十伏/米,但放电脉冲宽度仅为几十纳秒至几微秒;介质深层放电高强度的电场脉冲可对试验电路造成强烈干扰。本论文的实验结果和模型可用于初步评估航天器介质材料深层充电现象,为深层充放电效应防护设计提供参考。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:V47

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李国倡;李盛涛;闵道敏;朱远惟;;陷阱密度对低密度聚乙烯空间电荷形成与积累特性的影响[J];中国科学:技术科学;2013年04期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 谷琛;严萍;邵涛;张适昌;;基于分形理论的电介质放电仿真计算[J];高电压技术;2006年01期
2 徐治国,王金川,肖国青,郭忠言,武丽杰,张力,毛瑞士;法拉第筒阵列探测器在电子束束流均匀度测量中的应用[J];核电子学与探测技术;2005年04期
3 张振龙;全荣辉;闫小娟;韩建伟;;电子辐照下聚酰亚胺薄膜的深层充电现象研究[J];航天器环境工程;2008年01期
4 闫小娟;陈东;黄建国;韩建伟;;诱发卫星深层充电的高能电子环境模式研究[J];航天器环境工程;2008年02期
5 陈树海;卫星结构中的非金属材料[J];上海航天;2004年03期
6 黄建国,陈东;不同接地方式的卫星介质深层充电研究[J];物理学报;2004年05期
7 全荣辉;韩建伟;黄建国;张振龙;;电介质材料辐射感应电导率的模型研究[J];物理学报;2007年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李波,李正孝;Au/Fe磁性多层膜在离子束混合过程中的巨磁电阻效应在线研究[J];微纳电子技术;2003年11期
2 王衡禹,李椿萱;LEO原子氧对空间材料侵蚀的数值模拟[J];北京航空航天大学学报;2005年03期
3 王金锋;郑晓泉;李盛涛;白婧婧;;典型空间聚合物介质的抗内带电改性技术[J];北京航空航天大学学报;2011年02期
4 田贺祥;尤政;李滨;张向祺;刘有军;;蓝牙BlueCore芯片空间应用可行性试验与分析[J];传感器与微系统;2009年04期
5 张德根;邹俊峰;赵敏福;;离子溅射能量损失及射程的模拟研究[J];巢湖学院学报;2009年06期
6 刘培生;夏凤金;崔光;;一种具有微纳孔隙结构的二氧化钛多孔膜层光催化系统[J];材料工程;2012年03期
7 乌江;白婧婧;沈宾;郑晓泉;;航天器介质内电场形成机理与防护方法分析[J];导弹与航天运载技术;2009年05期
8 王友年;载能分子离子或离子团与固体材料相互作用[J];大连理工大学学报;2000年S1期
9 陈强;魏光辉;万浩江;刘进;祝天宇;代恩军;;地闪先导放电三维数值模拟[J];地球物理学进展;2010年06期
10 傅金彪;吴波;张朝辉;刘海龙;韩维儒;;Co、Al共掺杂ZnO靶材溅射过程中离子与固体相互作用的模拟[J];福州大学学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 乌江;康亚丽;张振军;郑晓泉;;两种典型星用聚合物介质抗内带电改性防护技术研究[A];第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C];2011年
2 陈星;车彦明;;Alpha粒子能损法精确测量膜厚[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 鲍明晖;交联聚乙烯中电树枝的生长特性研究[D];华中科技大学;2011年
2 李兵;La_(0.7)Ba_(0.3)MnO_3薄膜的应变和气氛退火效应研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 何俊;GIC-4117串列加速器系统及应用研究[D];武汉大学;2011年
4 徐向晏;X射线敏感的非晶硒合金材料与器件的理论及实验研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
5 宋远红;载能离子在固体表面掠角散射及电子发射的理论研究[D];大连理工大学;2004年
6 池成忠;碳钢表面中温双辉等离子渗铬合金化及渗层中碳迁移的研究[D];太原理工大学;2004年
7 刘超卓;含氦钛膜的制备、表征及退火行为研究[D];复旦大学;2007年
8 刘红杰;超强超短脉冲激光与团簇相互作用实验研究[D];中国工程物理研究院;2007年
9 冷崇燕;Ta和Ag离子注入Ti6A14V合金表面改性研究[D];昆明理工大学;2008年
10 曹博;铜硅体系的扩散和界面反应[D];兰州大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦建军;带电氨水团簇的结构、稳定性和红外振动谱[D];山东师范大学;2011年
2 赵继伟;基于微观理论SF_6断路器间隙击穿的研究[D];沈阳工业大学;2011年
3 李瑞锋;质子辐照下SiO_2薄膜改性Kapton光学性能演化及其损伤机理[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 陈佳;空间环境条件下绝缘材料聚醚酰亚胺(PEI)绝缘电阻模型研究[D];华中科技大学;2011年
5 王丹;柔性Kapton表面防护膜研制与空间环境适应性评价[D];天津大学;2012年
6 连刚;低能聚变反应中的电子屏蔽效应[D];中国原子能科学研究院;2004年
7 罗沉;钯团簇结构演化、异相催化氢分子的密度泛函理论研究[D];中国地质大学;2007年
8 刘政;离子束技术在超低损耗薄膜中的应用[D];西安工业大学;2007年
9 王军;辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究[D];中国石油大学;2007年
10 张海亮;SAPMAC法蓝宝石光学窗口的辐照效应研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 周远翔;王宁华;王云杉;孙清华;梁曦东;关志成;;固体电介质空间电荷研究进展[J];电工技术学报;2008年09期
2 杨强;安振连;郑飞虎;张冶文;;线性低密度聚乙烯中空间电荷陷阱的能量分布与空间分布的关系[J];物理学报;2008年06期
3 屠德民;王霞;吕泽鹏;吴锴;彭宗仁;;以能带理论诠释直流聚乙烯绝缘中空间电荷的形成和抑制机理[J];物理学报;2012年01期
4 廖瑞金;周天春;George Chen;杨丽君;;聚合物材料空间电荷陷阱模型及参数[J];物理学报;2012年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘正宁,粟时平,穆大庆,雷应风;分形理论在气体放电研究中的应用[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2000年03期
2 林家齐,雷宇,雷清泉;电介质中放电图形的计算机模拟[J];电工技术学报;1997年02期
3 黄建国,陈东;卫星介质深层充电的计算机模拟研究[J];地球物理学报;2004年03期
4 任顺平,迟建平,庄洪春,刘来存;分形学描述平面气体放电的改进方法[J];电网技术;1999年05期
5 贾志东,乐波,蒋雄伟,谢恒;分形几何在电介质科学中的应用[J];高电压技术;1999年03期
6 韩建伟;张振龙;黄建国;全荣辉;李小银;;卫星介质深层充放电模拟实验装置研制进展[J];航天器环境工程;2007年01期
7 郭忠言,肖国青,詹文龙,徐瑚珊,孙志宇,李加兴,王猛,陈志强,毛瑞士,王武生,白洁,胡正国,陈立新,李琛;RIBLL束流诊断的发展[J];高能物理与核物理;2003年02期
8 陈树海;卫星结构中的非金属材料[J];上海航天;2004年03期
9 黄建国,陈东;不同接地方式的卫星介质深层充电研究[J];物理学报;2004年05期
10 全荣辉;韩建伟;黄建国;张振龙;;电介质材料辐射感应电导率的模型研究[J];物理学报;2007年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 童靖宇;;航天器可靠性与空间特殊环境试验[J];航天器环境工程;2005年01期
2 杨垂柏;梁金宝;王世金;;地球同步轨道航天器太阳电池阵静电放电监测方法初探[J];太阳能学报;2008年02期
3 王立;张庆祥;;我国空间环境及其效应监测的初步设想[J];航天器环境工程;2008年03期
4 吉姆·威冷逊;埃维尔特·克拉克;;战争的第四域[J];现代防御技术;1977年01期
5 ;日本未来的航天器[J];中国航天;1988年08期
6 刘云娇;;航天器反应堆干扰观测卫星[J];国外核新闻;1993年05期
7 代树武,孙辉先;航天器自主运行技术的进展[J];宇航学报;2003年01期
8 金恂叔;;浅议美军标MIL-STD-1540E(草案)[J];航天器环境工程;2004年02期
9 ;绕月探测工程的测控系统[J];中国航天;2007年11期
10 施秀芬;;“猎户座”载人探测飞船 美国新一代航天器比航天飞机安全10倍[J];科学生活;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶海华;林柯妡;;浅谈空间环境标准化工作[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集(下册)[C];2006年
2 岳晓奎;;基于Birkhoff力学的变拓扑航天器联合体动力学[A];第三届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2009年
3 代树武;孙辉先;;一种航天器自主控制体系结构[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
4 杨廷高;;X射线脉冲星脉冲到达航天器时间测量[A];中国天文学会2007年学术年会论文集[C];2007年
5 肖金友;;我国航天发测与测控系统的发展思路[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
6 李俊峰;高云峰;王天舒;;航天器动力学中两类问题研究进展[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
7 李智斌;李勇;李果;;变参数航天器高性能快速机动的若干问题[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
8 胡圣波;孟新;赵娜;;基于模型的航天器自主运行智能执行体[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
9 王世金;;天基空间环境探测与发展建议[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
10 陈琪锋;;基于Hamilton力学的航天器编队相对运动与最优控制研究[A];第三届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报编辑 李文云 廖政军 邹志鹏;撞星事故呼唤“太空交规”[N];人民日报;2009年
2 力波;驾光飞行要开始了[N];中国航天报;2000年
3 记者 何德功;当心流星雨破坏航天器[N];新华每日电讯;2003年
4 崔伟光孙彦新;我国航天器寿命延长可靠性高质量实现飞跃[N];光明日报;2008年
5 记者张可喜;日本 设计图有误 航天器失控[N];人民日报;2002年
6 记者 杨骏;航天器能自我修复[N];人民日报;2006年
7 唐振宇孙海霞 记者 于莘明;“天链一号01星”成功定点[N];科技日报;2008年
8 记者 杨骏;法俄决定合作研究新一代航天器[N];新华每日电讯;2005年
9 孙海霞;“天链一号01星”成功定点[N];人民日报;2008年
10 许可新 王羚;死亡卫星如何安全“退休”?[N];第一财经日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 全荣辉;航天器介质深层充放电特征及其影响[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
2 付宏斌;空间高能电子束流强度精确测定方法研究[D];兰州大学;2010年
3 孙治国;一类航天器布局设计问题的顺序、物理(空间)分解协调方法[D];大连理工大学;2006年
4 吕敬;充液挠性航天器非线性动力学研究[D];清华大学;2006年
5 张志芬;航天器多信源测控数据融合及应用研究[D];重庆大学;2008年
6 朱岩;基于闪存的星载高速大容量存储技术的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
7 管公顺;航天器空间碎片防护结构超高速撞击特性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 李玉庆;动态不确定环境下航天器观测调度问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 钱志勤;人机交互的演化设计方法及其在航天器舱布局方案设计中的应用[D];大连理工大学;2001年
10 李强;纳米流体强化传热机理研究[D];南京理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李勇;航天器运动可视化分析系统的设计与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 袁杰;基于.net的网络化监测诊断系统设计及在航天器上的应用[D];西北工业大学;2004年
3 马毅;航天器展开机构虚拟样机动力学仿真研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
4 高滨;火工分离装置的性能研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 金亮亮;基于故障树的航天器故障诊断专家系统研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 王文莉;组织级航天器项目进度管理方法研究和应用[D];国防科学技术大学;2009年
7 李亮;航天器轨道转移与交会最优控制研究[D];西北工业大学;2005年
8 杨军;大型卫星太阳翼展开动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 孙小兵;微型固体火箭发动机设计与制造关键技术研究[D];上海交通大学;2007年
10 曾占魁;视觉/惯性组合相对导航算法及物理仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026