收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小型电离层光度计的光电倍增管高能粒子屏蔽防护研究

余迎庆  
【摘要】:地球热层和电离层是近地卫星和空间站运行的主要场所,它的结构参量特性的监测对保障空间飞行器安全、延长飞行器寿命、提高遥感器的探测精度和效益有着重要意义。电离层电子密度不规则变化将影响航天器的通信和测控,电离层的快速随机变化,尤其是低纬地区电离层的随机变化引起的电离层闪烁,严重时将使卫星通信链路中断。 随着卫星技术的发展,电离层探测的空间范围日益广阔,同时时间连续性增强,因而在电离层物理和电磁波传播研究中日益重要起来。小型电离层光度计是在卫星上对电离层特性进行监测的重要光学探测器,主要对真空紫外波段的气辉辐射强度进行探测,通过反演获得电离层总电子含量。光度计由于其灵敏度高、体积功耗小,已经受到空间物理学界的广泛重视。 由于仪器运行环境处于宇宙射线、太阳质子暴发以及围绕地球的电磁俘获带等辐射环境的包围中,高能粒子可以直接穿透卫星舱壁进入舱内;此外,原初宇宙射线还可以和舱壁货舱内物质材料相互作用而产生次级辐射,这会对仪器中所使用的关键器件—真空紫外光电倍增管的正常工作造成极大影响,甚至损坏器件,导致仪器无法正常工作。 高能粒子对真空紫外PMT的影响主要有两个方面:一个是空间高能粒子对飞行器中真空紫外PMT的总剂量效应。对总剂量效应有贡献的高能粒子主要源于Van Allen带的俘获电子、俘获质子和太阳质子。总剂量效应会导致电子元器件性能参数衰退,当累积的剂量超过器件允许剂量时,会使电子器件的性能参数迅速衰退,直至功能全部丧失。此外,高能粒子会穿过PMT窗,或穿透管壁直接轰击光阴极和第一第二倍增极产生暗计数,导致探测器灵敏度下降。 本论文运用QinetiQ, BIRA和ESA合作开发的MULASSIS(multi-layered shielding simulation software, MULASSIS)计算程序,采用Monte-Carlo方法对运行于太阳同步轨道上的真空紫外光电倍增管的高能粒子屏蔽材料的组合方式进行了模拟,计算表明,采用Al/W/Al的三层结构的屏蔽组合形式,其中Al层厚2mm,W厚0.5mm,可将辐射剂量从原本的9.98×106rad(Si)降低到8.41×102rad(Si),模拟结果对实际工程具有重要的指导意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 金日光;;从《易经》的8341规律看高能粒子的质量分布[J];科学中国人;2008年07期
2 武尚賢;周仲宜;;发现1O~(20)电子伏特的超高能粒子[J];物理;1964年01期
3 ;“高能粒子加热设备及工艺的研制”通过技术鉴定[J];山东科技大学学报(自然科学版);1993年01期
4 金耀宇;用晶体取代电磁铁控制高能粒子束[J];广东科技;1997年12期
5 ;沧海桑田话地球(下篇)[J];科学世界;1999年09期
6 孟现柱;热辐射光子对高能粒子的影响[J];量子光学学报;2004年03期
7 甘为群;常进;李友平;林春梅;;太阳耀斑X射线及γ射线[J];中国科学A辑;2001年S1期
8 谢红刚;牛胜利;黄流兴;;Geant4模拟半导体器件的单粒子效应[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S1期
9 杨忠炜;陆全明;郭俊;王水;;垂直无碰撞激波的离子加速机制[J];地球物理学报;2008年04期
10 邹鸿;肖佐;郝永强;朱文明;吴中祥;向宏文;;太阳宁静条件下“资源一号”卫星星内粒子探测器数据分析[J];中国科学(E辑:信息科学);2006年03期
11 单海滨;关敏;刘玉洁;余涛;戎志国;;风云二号卫星空间天气监测预警系统开发及其应用[J];应用气象学报;2008年02期
12 黄建平;刘静;欧阳新艳;李文静;;智利8.8级地震前后高能粒子数据变化分析[J];地震地质;2010年03期
13 鲁润宝;;太阳耀斑放能机制的讨论——评《太阳高能物理》[J];前沿科学;2007年04期
14 毛林生;;物理学史通俗演义第60回 毛泽东英明论物质 丁肇中精心检粒子[J];农村青少年科学探究;2008年04期
15 吴寄萍;关于磁尾高能粒子脉冲的一些特性[J];空间科学学报;1986年02期
16 李向高,祁章年,陈湄,汪恭质,赵淑萍,赵力强,薛岚,林琳;高能重离子的生物学效应初探[J];航天医学与医学工程;1996年06期
17 邬良能,俞国扬,蒋丽珍,韩雁冰,刘贵泉;托卡马克中高能粒子的初始轨道及其损失研究[J];中国计量学院学报;2004年02期
18 刘克音,杨东;高能粒子径迹漂移室的研制[J];实验室研究与探索;2005年02期
19 孙永盛,刘钧,田青红;高能带电粒子Fokker-PLanck方程的数值解[J];计算物理;1985年03期
20 杨茹;;神奇的极光[J];中国科技奖励;2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王飞飞;单新建;万剑华;闫相相;;DEMETER电磁卫星高能粒子在汶川地震中的应用[A];第十四届全国日地空间物理学术研讨会论文集[C];2011年
2 黄建平;;DEMETER高能粒子数据counts特征分析[A];中国地震学会空间对地观测专业委员会2009年学术研讨会论文摘要集[C];2009年
3 王月;王世金;杨晓超;王春琴;;内辐射带高能粒子的投掷角分布[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(上)[C];2003年
4 张焕新;;空间高能带电粒子探测器的设计[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十七次学术会议论文集[C];2004年
5 陈伟;丁玄同;刘仪;杨青巍;宋宪英;周俊;雷光玖;段旭如;HL-2A team;;HL-2A装置高能粒子物理的实验研究[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
6 沈国红;;SELENE航天器上高能粒子探测器的发展[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议论文集(下册)[C];2005年
7 王世金;朱光武;梁金宝;张微;黄红锦;沈思忠;翟应应;叶宗海;孙越强;李保权;;FY-1C空间粒子成分监测器及其探测结果[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十二次学术会议论文集[C];1999年
8 孟现柱;;热辐射光子对高能粒子的影响[A];第十一届全国量子光学学术报告会论文集[C];2004年
9 汪学毅;张效信;黄永年;刘振兴;;耀斑高能粒子的Alfvén波散射加速特征[A];1998年中国地球物理学会第十四届学术年会论文集[C];1998年
10 师立勤;王世金;叶宗海;朱光武;古士芬;梁金宝;深思忠;翟应应;张薇;李宏;黄红锦;;实践五号高能粒子环境探测结果[A];实践五号卫生空间探测与试验成果学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 仇志勇;托卡马克等离子体中测地声模的理论研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 尚晨;高能混合粒子场与~(60)Coγ射线辐照龙牧803紫花苜蓿遗传效应比较研究[D];哈尔滨师范大学;2011年
3 蔡达锋;超短超强激光—等离子体中高能粒子的实验研究[D];四川大学;2003年
4 陈贵锋;高能粒子辐照单晶硅辐照效应的研究[D];河北工业大学;2009年
5 姚丽;基于双星计划TC-1卫星观测的近地磁尾动力学研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
6 刘勇;相对论激光诱发的动力学腔子的研究[D];南昌大学;2011年
7 张林;4H-SiC SBD与MESFET高能粒子辐照效应研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 殷雯;中国散裂中子源靶—反射体—慢化器系统的模拟和优化研究[D];山西大学;2004年
9 付永明;量子电动力学散射过程的非对易效应[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王飞飞;电磁卫星高能粒子处理方法研究与初步应用[D];中国石油大学(华东);2012年
2 王新;宇宙线研究进展综述—太阳物理中的费米加速机制[D];中国科学院研究生院(国家天文台);2005年
3 程陆明;基于双口RAM计数器阵列的设计与实现[D];首都师范大学;2004年
4 孙鹏;磁湍动条件下高能粒子的激波加速机制的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
5 刘波粒;太阳耀斑产生高能γ射线的过程研究[D];河北师范大学;2008年
6 李忠芳;极紫外波段Mo/Si多层膜反射镜辐射特性实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
7 代荣;γ射线CCD探测技术研究[D];中国工程物理研究院;2007年
8 徐晓婷;星载电子设备辐照防护关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 余迎庆;小型电离层光度计的光电倍增管高能粒子屏蔽防护研究[D];重庆师范大学;2011年
10 刘庆川;CMOS集成电路抗辐射加固工艺技术研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李小男 徐勇;东南大学空间技术取得重大进展[N];新华日报;2006年
2 本报记者 朱广菁;“神六”升空“双星”警戒[N];大众科技报;2005年
3 许琦敏;对撞机“聘请”新一代“粒子神探”[N];文汇报;2008年
4 田勘;太空美,却非人类家园[N];中国妇女报;2005年
5 通讯员 王刚 记者 王玉亮;星箭公司为神舟穿上“护身铠甲”[N];河北日报;2006年
6 张红 李娜;勇担责任的前行者[N];人民日报海外版;2011年
7 朱芙蓉;极高能宇宙射线究竟来自何处[N];科技日报;2008年
8 付毅飞;全国科技大会一周年回眸[N];科技日报;2006年
9 本报记者 王建忠;提升空间天气业务能力 确保空间活动安全[N];中国气象报;2006年
10 记者  王燕宁 通讯员  李小男;东南大学AMS-C实验室联通运行[N];科技日报;2006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
  • 010-62982499
  • 010-62783978