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[发明专利]基于多粒子源模拟计算PKA能谱的方法-CN202210759690.3在审
发明人：李兴冀;应涛;刘中利;杨剑群;崔秀海 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多粒子源模拟计算PKA能谱的方法，属于卫星空间环境分析技术领域。方法包括：S1、基于蒙特卡罗方法，构建半导体探测器模型；S2、设置粒子源，所述粒子源包括多种形式，至少其中一种形式的所述粒子源包括两种及以上类型的高能粒子；S3、根据所述半导体探测器模型的硅片厚度进行真实空间环境模拟，计算在相同入射结构和相同模型下，由不同形式的所述粒子源辐照所引起的初级碰撞原子能谱变化趋势。本发明通过使用多种形式的粒子源入射，并通过比较不同粒子源下PKA能谱变化趋势，选择更符合器件任务环境的粒子源，能够更好地模拟空间综合辐射环境因素的影响，进而提高模拟计算结果对空间综合辐射环境效应的代表性。
基于粒子模拟计算 pka 方法

[发明专利]一种航天器表面原子氧或紫外通量的蒙特卡罗模拟方法-CN202210759740.8在审
发明人：骆吉洲;李兴冀;杨剑群;武磊;吕钢 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种航天器表面原子氧或紫外通量的蒙特卡罗模拟方法，涉及航天器仿真计算技术领域，所述方法包括：创建主线程和子线程，主线程将航天器各运动轨迹点上的随机实验参数统一到本体坐标系后，按照航天器组件结构关系将航天器表面剖分的多个多边形网格单元分成第一结构单元和第二结构单元，并为各个子线程分配模拟任务；每个子线程根据所述模拟任务，得到模拟粒子的位置坐标和相对运动方向，并通过第一结构单元和所述第二结构单元计算每个模拟粒子碰触的多边形网格单元；主线程根据各个子线程的计算结果，得到航天器表面原子氧通量或紫外通量。本发明能够减少蒙特卡罗模拟的时间，提高计算精度和效率。
一种航天器表面原子紫外通量蒙特卡罗模拟方法

[发明专利]一种半导体器件中辐照缺陷演化的模拟方法及系统-CN202210759852.3在审
发明人：李兴冀;荆宇航;杨剑群;徐晓东;刘中利 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种半导体器件中辐照缺陷演化的模拟方法及系统，属于模拟仿真技术领域。所述方法包括：利用分子动力学方法对半导体器件进行缺陷演化模拟，并获取所述半导体器件的缺陷愈合率；获取所述半导体器件的初始缺陷浓度，并根据所述初始缺陷浓度和所述缺陷愈合率，获得所述半导体器件的稳态缺陷浓度；将所述半导体器件的稳态缺陷浓度作为输入参数，进行所述半导体器件的性能模拟，获取所述半导体器件的性能与所述缺陷愈合率之间的关系。本发明在使用分子动力学方法获得缺陷愈合率之后，将愈合率作为输入参数进行半导体器件性能模拟，通过半导体器件的性能直观且准确地表征半导体器件辐照的缺陷愈合率。
一种半导体器件辐照缺陷演化模拟方法系统

[发明专利]入射粒子辐照产生PKA过程的分子动力学仿真方法及系统-CN202210759874.X在审
发明人：李兴冀;徐晓东;杨剑群;张英涛 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种入射粒子辐照产生PKA过程的分子动力学仿真方法及系统，所述方法包括：建立初始模型，并设定边界条件以及各入射粒子的初始位置坐标和初始速度；采用基于嵌入原子势的势函数来描述原子间的相互作用；设置模拟的时间步长，并基于Gear预估‑校正算法，求解各个入射粒子的运动方程，得到各时刻入射粒子的位置坐标和运动参数；根据各时刻入射粒子的位置坐标和运动参数得到入射粒子的运动轨迹。本发明采用MD方法在时间和空间尺度对入射粒子与晶格原子碰撞产生PKA的过程进行模拟，为观察微观体系中不同缺陷的产生过程、捕获实验条件难以发现的微观现象提供分析基础，为核材料的选取和设计提供重要依据和思路。
入射粒子辐照产生 pka 过程分子动力学仿真方法系统

[发明专利]基于原子氧与紫外协同作用下材料剥蚀效应的模拟方法-CN202210762547.X在审
发明人： 杨剑群;李兴冀;骆吉洲;董尚利 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于原子氧与紫外协同作用下材料剥蚀效应的模拟方法，涉及航天器仿真计算技术领域，所述模拟方法包括：获取原子氧环境影响参数，所述原子氧环境影响参数包括：航天器速率、来流方向以及原子氧密度；建立航天器的三维模型，将所述原子氧环境影响参数输入到所述三维模型，得到航天器表面原子氧通量；根据航天器表面受到原子氧与紫外辐照的协同情况，确定航天器表面材料剥蚀反应系数；通过所述航天器表面原子氧通量和所述航天器表面材料剥蚀反应系数，得到航天器表面材料的剥蚀厚度。本发明的模拟方法步骤简单，易于操作，且模拟准确。
基于原子紫外协同作用材料剥蚀效应模拟方法

[发明专利]基于离子注入技术模拟硅表面氧化层生长的方法-CN202210762601.0在审
发明人：刘中利;李兴冀;杨剑群;徐晓东;崔秀海 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于离子注入技术模拟硅表面氧化层生长的方法，涉及半导体材料制备技术领域，包括如下步骤：步骤S1：构建单晶硅的模型，在模型中的单晶硅表面设置真空层，采用反应力场分子动力学方法使单晶硅处于初始平衡状态；步骤S2：加热单晶硅至反应温度，间隔预设时间，重复在随机位置将O原子向单晶硅表面发射，至单晶硅表面发生氧化反应；待氧化反应结束并达到平衡状态后，对模型退火，得到氧化层；步骤S3：获取并评估氧化层的组织形态参数，若组织形态参数未满足预设要求，重复并优化步骤S1和步骤S2直到组织形态参数达到预设要求。本发明通过获取的工艺参数指导实际离子注入技术，实现低成本高效率的指导作用。
基于离子注入技术模拟表面氧化生长方法

[发明专利]基于器件辐射缺陷演化全过程的跨尺度仿真方法及系统-CN202210762700.9在审
发明人：李兴冀;张英涛;刘研;杨剑群;徐晓东 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于器件辐射缺陷演化全过程的跨尺度仿真方法和系统，所述方法包括：定义粒子参数和材料参数，并将其输入模拟系统；根据分子动力学基本原理，建立基于空间入射粒子的分子动力学模型，进行基于分子动力学的空间入射粒子的运动数值模拟，并获取不同时刻空间入射粒子的运动轨迹、速度、能量和在空间器件中的分布信息；采用统计物理学方法统计不同状态下空间入射粒子的运动规律，将空间入射粒子的微观状态和材料的宏观性质相关联，进行跨尺度计算仿真。本发明以单个入射粒子和材料参数为研究对象，对入射粒子在空间器件中产生的跨尺度缺陷演化效应进行模拟仿真，为半导体器件的材料选取提供重要依据和思路。
基于器件辐射缺陷演化全过程尺度仿真方法系统

[发明专利]一种不同入射粒子能量效应智能预测方法及系统-CN202210762714.0在审
发明人：徐晓东;李兴冀;杨剑群;吕钢 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种不同入射粒子能量效应智能预测方法及系统，所述预测方法包括：步骤一，采用机器学习方法预测不同能量的入射粒子辐照器件所产生的初级离位原子的信息；步骤二，根据所述初级离位原子的信息，采用区域增长算法，进行所述初级离位原子在所述器件中的移位级联动态演化仿真。本发明对拥有不同能量信息的入射粒子对空间半导体器件辐照损伤所造成的移位级联进行智能动态地预测和仿真，为快速准确地计算入射粒子与移位级联的相互作用提供基础，从而有助于揭示不同能量粒子对材料产生的物理作用现象。
一种不同入射粒子能量效应智能预测方法系统

[发明专利]一种跨时间尺度传递间隙缺陷信息的处理方法-CN202210768348.X在审
发明人：李兴冀;杨剑群;徐晓东;荆宇航 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种跨时间尺度传递间隙缺陷信息的处理方法，涉及模拟技术领域。本发明实现了半导体器件跨时间尺度模拟过程中直观且准确地传递间隙缺陷信息，具体是通过对演化后结构中的间隙缺陷进行筛选，剔除掉与间隙原子相关的位于正确位点的原子，从而获得纯粹的间隙原子信息，将其用于后续模拟计算时，由于间隙缺陷的准确性较高，因此后续模拟的准确度也较高，从而提高整个模拟过程的准确性。
一种时间尺度传递间隙缺陷信息处理方法

[发明专利]一种确定航天器薄弱区域辐射余度的方法-CN202210768541.3在审
发明人： 杨剑群;李兴冀;应涛;徐晓东;崔秀海 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种确定航天器薄弱区域辐射余度的方法，包括：对航天器的三维几何结构进行射线跟踪运算，获得屏蔽深度数据，以及每个空间角度区域内的剂量值和空间角大小；计算深度‑立体角占比曲线、剂量占比‑立体角占比曲线以及总剂量；将计算结果换算为剂量倍数‑立体角占比曲线以及剂量倍数‑深度曲线；将薄弱区域的立体角比例和屏蔽深度上限分别作为判据，将所述判据分别代入剂量倍数‑立体角占比曲线以及剂量倍数‑深度曲线中，获得根据薄弱区域确定的辐射余度。本发明能够对用户关心的航天器薄弱区域进行针对性分析，有助于对航天器设计提供多标准、多维度的参考，加强对薄弱部位的辐射防护，延长敏感元器件的使用寿命。
一种确定航天器薄弱区域辐射方法

[发明专利]计算单机内部深度-剂量曲线的方法-CN202210768685.9在审
发明人：李兴冀;应涛;杨剑群;徐晓东;魏亚东 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种计算单机内部深度‑剂量曲线的方法，属于空间环境分析技术领域。方法包括：S1、计算输入的深度‑剂量曲线，选取所要分析的空心的单机壳体；S2、进行射线跟踪分析，获取每一个扇形区域的屏蔽深度值；S3、将每一个扇形区域的屏蔽深度值与输入的深度‑剂量曲线的屏蔽深度值进行加和，之后依据加和的屏蔽深度值计算出对应的剂量值，以输入的深度‑剂量曲线的屏蔽深度值和依据加和的屏蔽深度值计算得到的剂量值构建输出的深度‑剂量曲线；S4、根据每一个扇形区域的权重对输出的深度‑剂量曲线进行累加，构建单机内部的深度‑剂量曲线。本发明实现了高效、精确地将外部环境的深度‑剂量曲线转化为单机壳体的深度‑剂量曲线。
计算单机内部深度剂量曲线方法

[发明专利]一种基于插件实现空间环境下航天器性能的模拟方法-CN202210768723.0在审
发明人：李兴冀;杨剑群;武磊;骆吉洲;吕钢 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于插件实现空间环境下航天器性能的模拟方法，涉及航天器仿真计算技术领域，所述模拟方法，包括：确定实现空间环境下航天器性能模拟的应用主程序中待启动的插件；为所述插件创建运行环境，并在所述运行环境中通过接口加载所述插件，以启动所述插件，实现空间环境下航天器性能模拟；或在所述运行环境中通过接口卸载所述插件，以关闭所述插件。本发明通过设置插件，并通过接口加载或卸载所述插件，以启动或关闭所述插件，实现空间环境下航天器性能的模拟计算，计算结果准确且计算高效，稳定性高。
一种基于插件实现空间环境航天器性能模拟方法

[发明专利]一种空间环境仿真数据的表征方法-CN202210769870.X在审
发明人：李兴冀;韩煜;杨剑群;吕钢;应涛;魏亚东 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种空间环境仿真数据的表征方法，属于航空航天技术领域。所述方法包括：对航天器在空间运行期间的仿真数据进行基于三维空间和二维空间的表征，并以连续的时间变化为基础，根据所述航天器在三维空间和二维空间中的空间环境的表征，绘制空间环境数据瞬时曲线图。本发明从三维空间、二维空间两个维度对航天器空间运行状态及其所处空间环境的仿真数据进行量化表征，通过三维数据确定航天器的空间位置运动状态，通过四维数据确定航天器的姿态，基于航天器运行轨迹的云图分析对航天器空间环境进行表征，使得海量的多元异构数据能够在同一场景中展现，对工程中分析航天器复杂空间环境及提高航天器在轨服役寿命和可靠性均具有重要意义。
一种空间环境仿真数据表征方法

[发明专利]飞行器紫外辐照表征方法、装置、计算机设备及存储介质-CN202210769884.1在审
发明人：李兴冀;杨剑群;吕钢;魏亚东 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种飞行器紫外辐照表征方法、装置、计算机设备及存储介质，所述方法包括：获取当前时刻飞行器的运动状态和运行姿态、太阳光线的方向；根据所述飞行器的运动状态以及所述太阳光线的方向，判断所述飞行器是否受紫外辐照；当所述飞行器受到紫外辐照时，根据所述太阳光线的方向以及所述飞行器的姿态，对所述飞行器不同受晒面的紫外辐照情况进行分析。本发明通过获取飞行器的运动状态、姿态状态以及获取太阳光线的方向，对飞行器表面不同部位受到的不同程度的紫外辐射进行表征，考虑了不同飞行器的结构及受晒面，较为真实地实现对飞行器在轨运行期间的紫外辐照进行实时量化表征。
飞行器紫外辐照表征方法装置计算机设备存储介质

[发明专利]一种针对太阳耀斑辐射器件后损伤效应的计算方法-CN202210769893.0在审
发明人：应涛;李兴冀;张彬;杨剑群;吕钢;李伟奇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明提供一种针对太阳耀斑辐射器件后损伤效应的计算方法，包括：构建飞行器敏感体的结构模型，并对所述结构模型添加球形外壳结构；获得所述太阳质子粒子源的积分能谱或微分能谱，然后将所述积分能谱或所述微分能谱导入求解器，得到所述积分能谱或所述微分能谱辐照所述球形外壳结构后的粒子能谱及累计通量；删除所述球形外壳结构，将所述粒子能谱导入求解器，对所述结构模型进行辐照，得到所述粒子能谱辐照后的所述结构模型的辐射损伤数据；对所述辐射损伤数据进行分析，分析粒子对所述飞行器敏感体的辐射损伤效应。本发明提供的计算方法能够精确模拟在辐射屏蔽层存在条件下太阳耀斑对飞行器敏感体的损伤情况，更加符合真实环境。
一种针对太阳耀斑辐射器件损伤效应计算方法