[发明专利]一种航天器用表面功能材料空间综合辐射效应模拟试验方法

摘要

本发明提出一种航天器用表面功能材料空间综合辐射效应模拟试验方法，属于空间环境工程领域，可应用于航天器用表面功能材料空间环境效应的评价。航天器在轨工作时，多数表面功能材料直接暴露在轨道环境中，辐射环境影响较为恶劣。表面功能材料受到较宽能量和通量的电子和质子以及α粒子、重离子的辐照，各种粒子辐射都可使表面功能材料的性能发生退化。在卫星的长寿命设计中，需要考察其承受空间综合辐照环境影响的能力。本方法提出的航天器用表面功能材料空间综合辐射环境效应地面模拟试验方法，对航天器用表面功能材料轨道辐射效应的地面模拟试验评价有重要的意义。

主权项

一种航天器用表面功能材料空间综合辐射效应模拟试验方法，其特征在于：轨道综合辐射效应地面模拟试验参数制定的具体步骤如下：(1)轨道综合辐射在材料中的剂量‑深度分布计算针对表面功能材料，对于轨道辐照环境中的电子、质子、α粒子、重离子辐照，选用国外惯用的计算软件，针对给定轨道、航天器设计寿命和被研究的具体材料，分析计算轨道综合辐射环境在材料中的剂量‑深度分布，并给出剂量‑深度分布曲线；地面模拟试验以辐照环境在材料中的剂量‑深度分布为等效模拟依据；(2)地面辐照试验中带电粒子种类、能量和注量的选择针对表面功能材料，选择电子、质子作为辐射模拟源；选择射程接近表面功能层厚度的粒子能量，一般应小于200keV；选定电子、质子能量后，下一步骤是确定地面辐照试验中电子、质子的注量；使用电子模拟材料较深处的吸收剂量，使用质子模拟材料表层的吸收剂量；先分别计算出电子、质子在材料中的剂量‑深度分布，然后将同一深度处的吸收剂量进行累加最后计算出总的剂量‑深度分布，改变电子、质子的注量直到二者累加后的剂量曲线与空间剂量曲线匹配；(3)辐照试验步序设计在计算确定出电子、质子能量和注量之后，下一步要设计辐照试验的步续；应选取恰当的电子、质子辐照注量率，尽可能实现电子、质子辐照的同步。