一种用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法技术

技术编号:10956631 阅读:162 留言:0更新日期:2015-01-24 19:38
本发明专利技术涉及一种用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法,步骤如下:步骤1,航天器内部辐射环境计算,采用空间环境效应计算软件,输入地球轨道航天器的轨道参数值,空间辐射环境模型,航天器屏蔽厚度,计算航天器内部质子微分能谱;步骤2,选择质子,计算出的轨道中航天器内部质子微分谱,由于质子随能量不是均匀分布的,存在质子注量峰值,选择注量峰值对应的能量质子作为评估试验用质子;步骤3,试验用质子注量,计算试验用质子注量;步骤4,辐照试验,用计算确定的能量的质子,辐照器件到规定的注量。辐照后,按产品规范要求进行电测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,可用于指导 对宇航用器件在空间辐射环境中因位移损伤效应造成的性能退化情况,获得器件抗位移损 伤能力数据,为器件抗辐射加固设计提供依据,也为卫星设计师选择抗辐射能力满足要求 的器件和进行应用加固设计提供参考数据。
技术介绍
空间辐射环境中的高能粒子,如质子,入射航天器电子系统中的器件,会产生位移 损伤效应,造成航天器用器件性能退化,甚至失效。航天器用器件需进行位移效应试验评 估,获得器件抗位移损伤能力数据,为器件加固和应用加固提供依据。空间质子能量高、能 力范围宽,能量在〇. l-400MeV。在地面实验室难以完全模拟空间辐射环境,不同能量质子位 移损伤不同,需要建立模拟空间连续谱质子位移损伤的方法,给出试验用粒子的选择方法, 包括试验粒子种类和能量的选择。 现有技术中,给出了利用中子评估中子环境位移损伤的方法,评估空间质子引起 的位移损伤存在不同辐射源等效问题,目前,不同辐射源等效问题尚未完全解决;给出了利 用钴-60 Y射线评估空间质子、电子引起的电离总剂量效应,该方法不适用于评估空间辐 射环境的位移损伤效应;给出了利用单一能量质子辐照试验评估CCD器件由空间连续谱质 子引起的位移损伤,该方法没有给出针对航天器内部环境的最佳质子能量选择方法。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供了一种用高能质子进行空 间位移损伤效应评估试验的方法,通过计算各种轨道航天器内部辐射环境,分析确定地面 位移损伤效应评估试验用质子,实现了不同轨道航天器用器件位移损伤效应评估,最大程 度满足卫星抗辐射加固设计的需求。 本专利技术的技术解决方案是: 如图1所示,本专利技术提出了, 步骤如下: 步骤1,航天器内部辐射环境计算, 采用空间环境效应计算软件,输入地球轨道航天器的轨道参数值,空间辐射环境模型, 航天器屏蔽厚度,计算航天器内部质子微分能谱; 步骤2,选择质子, 计算出的轨道中航天器内部质子微分谱,由于质子随能量不是均匀分布的,存在质子 注量峰值,选择注量峰值对应的能量质子作为评估试验用质子; 步骤3,试验用质子注量, 计算试验用质子注量:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:步骤1,航天器内部辐射环境计算,采用空间环境效应计算软件,输入地球轨道航天器的轨道参数值,空间辐射环境模型,航天器屏蔽厚度,计算航天器内部质子微分能谱;步骤2,选择质子,计算出的轨道中航天器内部质子微分谱,由于质子随能量不是均匀分布的,存在质子注量峰值,选择注量峰值对应的能量质子作为评估试验用质子;步骤3,试验用质子注量,计算试验用质子注量:,式中为试验用质子能量的注量,为能量为的质子非电离能损,为空间质子微分能谱,和分别为空间质子最大能量和最小能量,为能量为的质子非电离能损;步骤4,辐照试验,用所述步骤2计算确定的所述能量质子,辐照器件到根据所述步骤3所述质子注量,辐照后,按产品规范要求进行电测试。

【技术特征摘要】
1. 一种用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法,其特征在于该方法包括如 下步骤: 步骤1,航天器内部辐射环境计算, 采用空间环境效应计算软件,输入地球轨道航天器的轨道参数值,空间辐射环境模型, 航天器屏蔽厚度,计算航天器内部质子微分能谱; 步骤2,选择质子, 计算出的轨道中航天器内部质子微分谱,由于质子随能量不是均匀分布的,存在质子 注量峰值,选择注量峰值对应的能量质子作为评估试验用质子; 步骤3,试验用质子注量, 计算试验用质子注量:式中为试验用质子能量Λ的注量,为能量为£的质子非电离能 损,/Ρ5为空间质子微分能谱和分别为空间质子最大能量和最小能量,为能量为扣的质子非电离能损; 步骤4,辐照试验, 用所述步骤2计算确定的所述能量质子,辐照器件到根据所述步骤3所述质子注量,辐 照后,按产品规范要求进行电测试。2. 根据权利要求1所述的用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法,其特征 在于:所述空间质子最大能量和最小能量取值范围是0. 01MeV-500MeV。3. 根据权利要求2所述的用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法,其特征 在于:所述空间质子最大能量为500MeV,所述空间质子最小能量为0. OlMeV。4. 根据权利要求1、2或3所述的用高能质子进行空间位移损伤效应评估试验的方法, 其特征在于: 所述步骤1中,所述空间环境效应计算软件采用PACE RADIATION或CR£ME, 所述地球轨道航天器的轨道参数值取空间站轨道参数值为400kmX400km和28°,所 述空间辐射环境模型采用AP8模型,太阳质子采用ESP模型,所述ESP模型的参数值...

【专利技术属性】
技术研发人员:于庆奎罗磊张洪伟孙毅祝名唐民
申请(专利权)人:中国空间技术研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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