[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

摘要

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，该方法利用高能质子探测器实测的数据作为持续动态输入，利用粒子输运工具计算出不同能量粒子在卫星结构材料中的射程，并结合需要评估的空间器件的相关参数，其后依据高能粒子输入的空间通量谱结合粒子在卫星结构材料中的深度关系计算出高能粒子在目标位置处的空间通量谱，在获得目标位置处的空间通量谱后，结合不同能量下空间器件发生单粒子事件效应的概率之间的关系，最后获得在目标位置处在空间器件中发生单粒子事件效应的总概率。

主权项

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σsat、L1/e或σsat、Lth、W、S，空间器件参数由地面试验或者数值仿真获得，其中:σsat为单粒子事件效应发生概率饱和截面，L1/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，Lth、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σsat和L1/e，则采用下列计算公式：如果获得了空间器件的σsat、Lth、W、S，则采用下列计算公式：