研究航天器介质深层放电脉冲的频谱特征。探求不同能量和束流强度电子辐照下,几种常见航天器介质的深层放电脉冲频谱特征及演化规律。拟采用地面实验装置模拟空间辐射环境,在高真空和一定温度条件下,辐照环氧树脂、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等航天器介质样品,采集其产生的深层放电脉冲信号。通过网络分析仪测量相关耦合参数,结合模型对采集到的脉冲信号进行还原,最终对还原后的放电脉冲信号进行频谱分析,总结深层放电脉冲信号的频谱特征,分析该特征随辐照条件变化的演化规律。其结果对于航天器介质深层放电物理过程研究,航天器抗放电脉冲干扰设计等均有重大意义。
internal discharging;frequency spetrum analysis;spacecraft;;
本项目圆满完成了预定研究计划,对航天器介质放电脉冲进行频谱分析,并建立了航天器介质放电模型。实验测试了在40keV、60keV单能电子和Sr90放射源辐照下,环氧树脂、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等航天器介质样品在-60℃、-20℃、20 ℃和60℃的放电电流脉冲和电场脉冲。放电脉冲频谱特征实验分析结果表明,介质材料的放电电流脉冲频谱具有明显的单峰结构,该峰值与材料厚度和入射电子能量相关,但受材料温度和辐照束流强度影响不大。通过本项目研究,在NUMIT充电模型基础上建立同时描述航天器介质内部充电和放电过程的新模型,并将模型计算结果与实验数据进行比较,验证了所构建的模型。模型分析结果表明,聚合物介质放电残余电位与放电电流脉冲宽度随着样品电阻率增加而增大,放电电流强度随着临界电场强度和充电时间增加而增强,其增幅随着辐照电子束流强度增加而增大。