[发明专利]一种用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法

权利要求书

1.一种用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，包括：

步骤1：利用粒子输运仿真工具计算不同能量的空间粒子在卫星结构物质中的入射深度的能量-射程关系和射程-能量关系；

步骤2：获得空间器件受遮挡深度，所述受遮挡深度是指空间器件离卫星表面的深度；

步骤3：获取待评估的空间器件的参数，包括σ_sat、L_1/e或σ_sat、L_th、W、S，空间器件参数由地面试验或者数值仿真获得，

其中:σ_sat为单粒子事件效应发生概率饱和截面，

L_1/e为单粒子事件效应发生概率的截面将至1/e时的相应能量点，e为自然对数底数，

L_th、W、S为概率分布函数Weibull的系数值；

步骤4：以预定的时间间隔获取一个评估时间段内的空间粒子的通量数据作为输入空间环境数据；

步骤5：将步骤4获得的通量数据依据粒子的通量与其能量之间的幂律关系重建为微分能谱；

步骤6：依据步骤1所获得不同能量粒子在穿透不同深度卫星结构物质后的能量-深度关系，依据步骤2所给出来的空间器件受遮挡深度和步骤3所给出来的待评估的空间器件的参数，并依据步骤5给出来的粒子微分能谱，利用下面公式计算空间器件在不同时刻发生单粒子事件效应的概率：

其中，i表示能量点,E表示粒子能量，为空间粒子的能量向量，为空间粒子通

量谱向量，为卫星结构深度x处的空间粒子通量微分谱向量，为粒子能量-射程关系向量,为粒子在卫星结构深度x处的能量向量，为粒子能量-射程关系向量，为空间器件发生单粒子事件效应的截面向量，为不同能量点空间器件发生单粒子事件效应的概率，f_SEE(t)为空间器件在某一时刻发生单粒子事件效应的概率总和，

其中，由不同能量点的σ_SEE(i)组成，单个能量点的σ_SEE(i)的计算方法依据所获得的空间器件的参数而定：

如果获得了空间器件的σ_sat和L_1/e，则采用下列计算公式：

如果获得了空间器件的σ_sat、L_th、W、S，则采用下列计算公式：

2.根据权利要求1所述的用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，还包括：

步骤7：采用Python或Matlab软件将计算结果可视化。

3.根据权利要求1或2所述的用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，重建能谱的能道数目不少于2道，即能量点数目不少于2个。

4.根据权利要求1或2所述的用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，输入空间粒子为空间质子，其能段低端小于10MeV、高端大于等于10MeV。

5.根据权利要求1或2所述的用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，输入空间粒子为空间电子，其能段低端小于等于500keV、高端大于等于2MeV而小于10MeV。

6.根据权利要求1或2所述的用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，步骤1中的粒子输运仿真工具包括Geant4、MCNP及SRIM。

7.根据权利要求1或2所述的用于评估空间器件发生单粒子事件效应的概率的方法，其特征在于，卫星结构物质包括金属铝、铝镁合金，空间器件物质包括硅、锗及砷化镓。