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考虑温度梯度的卫星外露介质深层充电 被引量:6
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作者 王松 唐小金 +2 位作者 孙永卫 武占成 易忠 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1429-1435,共7页
卫星外露介质因热导率低而在光照面与背光面之间存在温度梯度,这将影响介质电导率继而影响深层充电过程。为此,建立了考虑温度场的介质深层充电模型,针对1维模型给出了数值求解方法并进行了验证。模型的温度梯度效应是通过介质电导率对... 卫星外露介质因热导率低而在光照面与背光面之间存在温度梯度,这将影响介质电导率继而影响深层充电过程。为此,建立了考虑温度场的介质深层充电模型,针对1维模型给出了数值求解方法并进行了验证。模型的温度梯度效应是通过介质电导率对温度的依赖关系而体现的。以聚酰亚胺介质为代表,通过试验测试和数值拟合得到了253~353 K温度范围内的介质本征电导率,并根据经验公式从Geant 4计算的辐射剂量率获取了辐射诱导电导率。计算结果表明:温度梯度会对深层充电产生显著影响;在地球同步轨道恶劣电子辐射环境下,对于3 mm厚背面接地聚酰亚胺平板,当最低温度263 K出现在背面时,电场强度峰值超过10 MV/m,表面电位超过-10 kV,且随着温度梯度增加,电场强度畸变加剧,且随温度梯度而近似呈线性增长。相关结论可为介质深层充电评估提供有益参考。 展开更多
关键词 外露介质 温度梯度 介质深层充电 地球同步轨道 GEANT 4 充电模型
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卫星介质深层充电中的主要物理问题 被引量:14
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作者 黄建国 陈东 师立勤 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期346-353,共8页
卫星介质深层充电效应是诱发地球同步轨道卫星运行故障和异常的重要因素之一,通过 计算机模拟对介质深层充电的时间常数、电场特征、以及屏蔽、介质厚度和接地方式对充电 所致最大电场的影响等主要物理问题进行了详细的分析,并给出了初... 卫星介质深层充电效应是诱发地球同步轨道卫星运行故障和异常的重要因素之一,通过 计算机模拟对介质深层充电的时间常数、电场特征、以及屏蔽、介质厚度和接地方式对充电 所致最大电场的影响等主要物理问题进行了详细的分析,并给出了初步的防护措施. 展开更多
关键词 介质深层充电 高能电子 计算机模拟 接地方式 地球同步轨道卫星
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卫星介质深层充电的计算机模拟研究 被引量:31
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作者 黄建国 陈东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期392-397,共6页
卫星介质深层充电效应是诱发地球同步轨道卫星运行故障和异常的重要因素之一 ,文中介绍了介质深层充电的物理机制 ,给出了初步的物理模型和计算机模拟方法 ,该模型的模拟计算结果与欧空局的深层充电分析软件DICTAT的计算结果吻合得很好 ... 卫星介质深层充电效应是诱发地球同步轨道卫星运行故障和异常的重要因素之一 ,文中介绍了介质深层充电的物理机制 ,给出了初步的物理模型和计算机模拟方法 ,该模型的模拟计算结果与欧空局的深层充电分析软件DICTAT的计算结果吻合得很好 .深层充电导致的最大电场总是出现在介质的接地侧 ,因此 ,介质的接地侧是发生放电的危险区域 ;对于典型的外辐射带高能电子能谱情况 ,介质的充电时间为小时量级 . 展开更多
关键词 卫星介质深层充电效应 地球同步轨道卫星 运行故障 计算机模拟 空间环境
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卫星介质深层充电的两类计算模型对比分析 被引量:1
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作者 王松 唐小金 +1 位作者 武占成 易忠 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期202-208,共7页
计算模拟是评估航天器介质深层充电危害的重要研究方法之一.通过粒子输运模拟,可以得到特定空间辐射环境下介质中的电荷沉积分布,进而根据电位/电场计算模型,得到深层充电结果.前期研究多是围绕RIC(辐射诱导电导率)模型及其改进模型展开... 计算模拟是评估航天器介质深层充电危害的重要研究方法之一.通过粒子输运模拟,可以得到特定空间辐射环境下介质中的电荷沉积分布,进而根据电位/电场计算模型,得到深层充电结果.前期研究多是围绕RIC(辐射诱导电导率)模型及其改进模型展开的,而目前通常采用基于电流守恒定律的简单计算模型.为了研究二者关系,给出其各自求解方法,并采用已发表数据对计算结果进行验证;从理论上阐述了后者是RIC模型的进一步简化,只要二者考虑相同的介质电导率,则对应计算结果就是一致的;结合GEO恶劣电子辐射环境下平板介质模型在三类边界条件下的充电情况,进行了充分的仿真验证.相关结论为介质深层充电效应评估提供了有益参考. 展开更多
关键词 介质深层充电 RIC模型 电流守恒定律 粒子输运模拟 辐射诱导电导率
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铝屏蔽间隙对聚醚醚酮高能电子辐射下介质深层充电特性的影响 被引量:2
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作者 卜文 王威望 李盛涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期4031-4041,共11页
航天器电源系统、导电旋转机构等部件外层使用金属屏蔽层进行辐射防护,屏蔽层会影响电子辐射下介质充放电特性。为此以聚醚醚酮为研究对象,通过设置铝屏蔽层与介质之间的间隙,构建具有不同铝屏蔽与介质间隙结构的二维介质深层充电仿真模... 航天器电源系统、导电旋转机构等部件外层使用金属屏蔽层进行辐射防护,屏蔽层会影响电子辐射下介质充放电特性。为此以聚醚醚酮为研究对象,通过设置铝屏蔽层与介质之间的间隙,构建具有不同铝屏蔽与介质间隙结构的二维介质深层充电仿真模型;采用有限元分析方法仿真分析了电子辐射下,不同铝屏蔽间隙对聚醚醚酮充电特性的影响,并分析了工作电压极性的影响。结果表明,铝屏蔽距离越小,介质表面电荷积聚越严重,且积聚量随辐射时间增加而增大。当铝屏蔽接触介质时,介质表面电荷积聚量迅速减小,瞬时表面电荷会发生变化,随时间增加,表面电荷很小且基本不变,介质内部电荷也减小,同时,靠近铝屏蔽侧出现正负电荷峰。铝屏蔽不接触介质且工作电压为正极性时,表面电荷减少;为负时表面电荷增加。铝屏蔽接触介质和距离较远时有利于缓解介质充放电效应,提高航天器运行稳定性。 展开更多
关键词 电子辐射 介质深层充电 聚醚醚酮 铝屏蔽间隙 电荷积聚
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木星轨道卫星深层介质充电电势仿真研究 被引量:2
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作者 于向前 宋思宇 +3 位作者 陈鸿飞 邹鸿 施伟红 陈傲 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期995-1001,共7页
采用GEANT4-RIC方法,对处于木星轨道的星用电路板FR4(环氧玻璃布层压板)介质和电缆PTFE(聚四氟乙烯)介质的充电过程进行模拟研究,计算不同接地状态、不同介质厚度和不同屏蔽层厚度条件下,介质内部的充电电势。研究结果表明,介质充电电... 采用GEANT4-RIC方法,对处于木星轨道的星用电路板FR4(环氧玻璃布层压板)介质和电缆PTFE(聚四氟乙烯)介质的充电过程进行模拟研究,计算不同接地状态、不同介质厚度和不同屏蔽层厚度条件下,介质内部的充电电势。研究结果表明,介质充电电势与介质接地方式密切相关,双面接地可以大大降低介质的充电电势;使用薄介质以及增加屏蔽层厚度也是降低介质内部充电电势的有效方法。 展开更多
关键词 木星轨道 卫星深层介质充电电势 屏蔽层厚度
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