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太阳风作用下航天器表面充电效应分析
被引量：
1
1
作者
郝建红
黄赛
+3 位作者
赵强
范杰清
张芳
董志伟
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期131-138,共8页
针对太阳风等离子体中航天器的充电过程,基于欧洲航天局开发的航天器表面充电仿真软件,建立了航天器的数值计算模型,模拟了太阳风等离子体与航天器的相互作用,实现了不同表面材料时航天器表面电位以及尾迹结构的计算分析,给出了近日环...
针对太阳风等离子体中航天器的充电过程,基于欧洲航天局开发的航天器表面充电仿真软件,建立了航天器的数值计算模型,模拟了太阳风等离子体与航天器的相互作用,实现了不同表面材料时航天器表面电位以及尾迹结构的计算分析,给出了近日环境下航天器周围的空间电位结构以及等离子体密度分布情况。研究结果表明:表面材料的选择将影响空间势垒深度以及尾迹结构,表面充电至更低电位的表面材料具有较小尾迹区域;航天器向阳面电位分布主要由光电子以及二次电子主导,而背阳面的电位分布则主要受到尾迹效应的影响。以上结果对太阳风环境航天器探测和评估等相关工作以及工程研究具有一定的理论参考价值。
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关键词
航天器表面充电
太阳风
等离子体
尾迹效应
势垒
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职称材料
航天器表面充电快速估算与主动控制技术研究
2
作者
张兰勇
王嘉豪
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期130-135,共6页
空间等离子体的注入导致航天器表面不等量充电是引发航天器静电放电的一个重要原因。针对地球同步轨道中等地磁亚暴空间环境的AST-6卫星,基于等效电路理论和电流平衡方程建立了航天器表面充电电位随时间变化的微分方程组,通过求解该微...
空间等离子体的注入导致航天器表面不等量充电是引发航天器静电放电的一个重要原因。针对地球同步轨道中等地磁亚暴空间环境的AST-6卫星,基于等效电路理论和电流平衡方程建立了航天器表面充电电位随时间变化的微分方程组,通过求解该微分方程组实现对航天器表面各等效元充电电位快速估算,发现了各等效元之间存在不等量充电的问题,进一步分析了通过模拟在航天器表面发射电子束来实现主动控制各等效元充电电位的有效性,结果表明:当电子束流密度J_(ee)由0 A/m^(2)增大到1.8×10^(-6) A/m^(2)时,航天器表面各等效元之间的最大充电电位差由4899 V降至785 V。此外,通过改变电阻、电容值来模拟航天器表面材料特性对航天器表面充电电位的影响,结果表明:航天器表面材料的电阻、电容值越小,其充电电位值越接近航天器金属结构的电位值。可见在航天器表面发射合适的电子束和选取合适的表面材料可以有效的降低充电过程中各等效元之间的充电电位差,减小航天器静电放电的可能性,以保障航天器的安全运行。
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关键词
航天器表面充电
中等地磁亚暴
等效电路
电位主动控制
数值模拟
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职称材料
材料次级电子发射特性对表面充电影响的数值计算研究
被引量：
4
3
作者
张健
谢爱根
+1 位作者
王玲
王铁邦
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期862-868,共7页
表面充电是最早被人们发现的空间环境效应,是由空间环境引起的航天器异常和故障的主要诱因之一.采用较精确的金属二次电子发射公式和局部电流平衡模型,在无光照的情况下,对不同表面材料及不同几何形体的航天器表面充电电位进行计算,并...
表面充电是最早被人们发现的空间环境效应,是由空间环境引起的航天器异常和故障的主要诱因之一.采用较精确的金属二次电子发射公式和局部电流平衡模型,在无光照的情况下,对不同表面材料及不同几何形体的航天器表面充电电位进行计算,并绘制了表面材料的充电电位与最大二次电子发射系数之间的关系曲线.根据数值计算结果及次级电子发射系数和曲线图得知,航天器阴面充电电位与表面材料的原子序数、最大二次电子发射系数和入射离子引起的次级发射系数均有关.该计算对航天器表面材料的选取和设计工艺有一定的参考价值.
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关键词
次级发射系数
航天器表面充电
局部电流平衡模型
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职称材料
题名
太阳风作用下航天器表面充电效应分析
被引量：
1
1
作者
郝建红
黄赛
赵强
范杰清
张芳
董志伟
机构
华北电力大学电气与电子工程学院
北京应用物理与计算数学研究所
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期131-138,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1730247,11571047,61372050)。
文摘
针对太阳风等离子体中航天器的充电过程,基于欧洲航天局开发的航天器表面充电仿真软件,建立了航天器的数值计算模型,模拟了太阳风等离子体与航天器的相互作用,实现了不同表面材料时航天器表面电位以及尾迹结构的计算分析,给出了近日环境下航天器周围的空间电位结构以及等离子体密度分布情况。研究结果表明:表面材料的选择将影响空间势垒深度以及尾迹结构,表面充电至更低电位的表面材料具有较小尾迹区域;航天器向阳面电位分布主要由光电子以及二次电子主导,而背阳面的电位分布则主要受到尾迹效应的影响。以上结果对太阳风环境航天器探测和评估等相关工作以及工程研究具有一定的理论参考价值。
关键词
航天器表面充电
太阳风
等离子体
尾迹效应
势垒
Keywords
spacecraft surface charging
solar wind
plasma
wake effects
potential barrier
分类号
V41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
航天器表面充电快速估算与主动控制技术研究
2
作者
张兰勇
王嘉豪
机构
哈尔滨工程大学
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期130-135,共6页
基金
黑龙江省自然科学基金项目(LH2021E045)。
文摘
空间等离子体的注入导致航天器表面不等量充电是引发航天器静电放电的一个重要原因。针对地球同步轨道中等地磁亚暴空间环境的AST-6卫星,基于等效电路理论和电流平衡方程建立了航天器表面充电电位随时间变化的微分方程组,通过求解该微分方程组实现对航天器表面各等效元充电电位快速估算,发现了各等效元之间存在不等量充电的问题,进一步分析了通过模拟在航天器表面发射电子束来实现主动控制各等效元充电电位的有效性,结果表明:当电子束流密度J_(ee)由0 A/m^(2)增大到1.8×10^(-6) A/m^(2)时,航天器表面各等效元之间的最大充电电位差由4899 V降至785 V。此外,通过改变电阻、电容值来模拟航天器表面材料特性对航天器表面充电电位的影响,结果表明:航天器表面材料的电阻、电容值越小,其充电电位值越接近航天器金属结构的电位值。可见在航天器表面发射合适的电子束和选取合适的表面材料可以有效的降低充电过程中各等效元之间的充电电位差,减小航天器静电放电的可能性,以保障航天器的安全运行。
关键词
航天器表面充电
中等地磁亚暴
等效电路
电位主动控制
数值模拟
Keywords
spacecraft surface charging
moderate geomagnetic substorm
equivalent circuit
active potential control
numerical simulation
分类号
V416.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
材料次级电子发射特性对表面充电影响的数值计算研究
被引量：
4
3
作者
张健
谢爱根
王玲
王铁邦
机构
南京信息工程大学数理学院
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期862-868,共7页
基金
南京信息工程大学科研基金项目资助(S8108197001)
文摘
表面充电是最早被人们发现的空间环境效应,是由空间环境引起的航天器异常和故障的主要诱因之一.采用较精确的金属二次电子发射公式和局部电流平衡模型,在无光照的情况下,对不同表面材料及不同几何形体的航天器表面充电电位进行计算,并绘制了表面材料的充电电位与最大二次电子发射系数之间的关系曲线.根据数值计算结果及次级电子发射系数和曲线图得知,航天器阴面充电电位与表面材料的原子序数、最大二次电子发射系数和入射离子引起的次级发射系数均有关.该计算对航天器表面材料的选取和设计工艺有一定的参考价值.
关键词
次级发射系数
航天器表面充电
局部电流平衡模型
Keywords
Secondary electron yield, Spacecraft surface charging, Local current balance model
分类号
O462.2 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太阳风作用下航天器表面充电效应分析
郝建红
黄赛
赵强
范杰清
张芳
董志伟
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
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职称材料
2
航天器表面充电快速估算与主动控制技术研究
张兰勇
王嘉豪
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
材料次级电子发射特性对表面充电影响的数值计算研究
张健
谢爱根
王玲
王铁邦
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012
4
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职称材料
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