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卫星介质深层充电的两类计算模型对比分析

王松 唐小金 武占成 易忠

王松, 唐小金, 武占成, 易忠. 卫星介质深层充电的两类计算模型对比分析[J]. 空间科学学报, 2016, 36(2): 202-208. doi: 10.11728/cjss2016.02.202
引用本文: 王松, 唐小金, 武占成, 易忠. 卫星介质深层充电的两类计算模型对比分析[J]. 空间科学学报, 2016, 36(2): 202-208. doi: 10.11728/cjss2016.02.202
WANG Song, TANG Xiaojin, WU Zhancheng, YI Zhong. Comparative Analysis of Two Representative Computation Models for Deep Dielectric Charging[J]. Journal of Space Science, 2016, 36(2): 202-208. doi: 10.11728/cjss2016.02.202
Citation: WANG Song, TANG Xiaojin, WU Zhancheng, YI Zhong. Comparative Analysis of Two Representative Computation Models for Deep Dielectric Charging[J]. Journal of Space Science, 2016, 36(2): 202-208. doi: 10.11728/cjss2016.02.202

卫星介质深层充电的两类计算模型对比分析

doi: 10.11728/cjss2016.02.202
基金项目: 国家自然科学基金项目资助(51577190)
详细信息
    通讯作者:

    王松,E-mail:735314535@qq.com

  • 中图分类号: P352

Comparative Analysis of Two Representative Computation Models for Deep Dielectric Charging

  • 摘要: 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.

     

  • [1] WRENN G L. Conclusive evidence for internal dielectric charging anomalies on geosynchronous communications spacecraft[J]. J. Spacecr. Rockets, 1995, 32(3):514-520
    [2] HUANG Jianguo, CHEN Dong. A study of characteristics for deep dielectric charging on satellites[J]. Acta Phys. Sin., 2004, 53(3):961-966 (黄建国, 陈东. 卫星中介质深层充电特征研 究[J]. 物理学报, 2004, 53(3):961-966)
    [3] LABONTE K. Radiation-induced charge dynamics in dielectrics[J]. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1982, 29(1):1650-1653
    [4] SESSLER G M. Charge dynamics in irradiated polymers[J]. IEEE Trans. Electr. Insul., 1992, 27(5):961-973
    [5] FERREIRA G F L, FIGUEIREDO De M T. Currents and charge profiles in electron beam irradiated samples under an applied voltage: exact numerical calculation and Sessler's conductivity approximation[J]. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 2003, 10(1):137-147
    [6] SESSLER G M, FIGUEIREDO M T, FERREIRA G F L. Models of charge transport in electron-bream irradiated insulators[J]. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 2004, 11:192-202
    [7] QUAN Ronghui, ZHANG Zhenlong, HAN Jianwei, et al. Phenomenon of DEE charging in polymer under electron beam irradiation[J]. Acta Phys. Sin., 2009, 58(2):1205-1211 (全荣辉, 张振龙, 韩建伟, 等. 电子辐照下聚合物介质深层充电现象研究[J]. 物理 学报, 2009, 58(2):1205-1211)
    [8] ZHANG Jian, XIE Aigen, WANG Ling, et al. Numerical calculation and research of the effects of secondary emission characteristics on surface charging[J]. Chin. J. Space Sci., 2012, 32(6):862-868(张健, 谢爱根, 王玲, 等. 材料次级电子发射特性对表面充 电影响的数值计算研究[J]. 空间科学学报, 2012, 32(6):862-868
    [9] RODGERS D J, RYDEN K A, WRERM G L. Fitting of material parameters for DICTAT internal dielectric charging simulations using DICFIT[J]. Mater. Space Envir., 2003, 540(1):609-613
    [10] JUN I, GARRETT H B, KIM W. Review of an internal charging code, NUMIT[J]. IEEE Trans. Plasma Sci., 2008, 36(5):2467-2472
    [11] TANG Fule. Geant4-based Numerical Simulation of Internal Charging Protection for Spacecraft Dielectric[D]. Jinan: Shandong University, 2013 (唐夫乐. 基于Geant4的航天器介质抗内带电数值模拟[D]. 济南: 山东大学, 2013)
    [12] RODGERS D J, RYDEN K A, LATHAM P M, et al. Engineering Tools for Internal Charging: Final Report[R], ESA contract 12115/96/NL/JG(SC), 1998
    [13] FOWLER J F. X-ray induced conductivity in insulating materials[J]. Proc. Roy. Soc. London: Ser. A, 1956, 236: 464-480
    [14] WANG Song, YI Zhong, TANG Xiaojin, et al. Analysis of exposed dielectric bulk charging in GEO environment via computer simulation[J]. High Volt. Eng., 2015, 41(2):687-692 (王松, 易忠, 唐小金, 等. 地球同步轨道外露介质深层带电仿真分析[J]. 高电压技术, 2015, 41(2):687-692)
    [15] YANG G M, SESSLER G M. Radiation-induced conductivity in electron-beam irradiated insulating polymer films[J]. IEEE Trans. Electr. Insul., 1992, 27(1):843-848
    [16] QIN Xiaogang. Research on Numerical Simulation of Deep Dielectric Charging with Applications[D]. Lanzhou: University of Lanzhou, 2010 (秦晓刚. 介质深层带电数值模拟与应用研究[D]. 兰州: 兰 州大学, 2010)
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-10
  • 修回日期:  2015-11-06
  • 刊出日期:  2016-03-15

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