高能电子辐照下介质-导体相间结构深层充电特性研究

分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10

郑汉生 杨涛 韩建伟 张振龙 刘继奎

摘要： 介质-导体相间结构是航天器部件的常见结构。为研究影响此种结构深层充电特性的内在因素，设计了不同构型的实验样品，利用Sr90放射源模拟空间高能电子环境对样品进行了深层充电辐照实验，测量了充电电位的差异。并借助深层充电三维仿真软件计算了此种结构在不同几何构型情况下的深层充电电位、电场分布。实验和仿真结果表明，介质最高表面电位以及介质内部最大电场均与介质宽度和高度呈正相关。其它条件不变时，介质越宽，或越高于导体表面，发生放电的风险就越高。在介质与导体侧面存在微小缝隙情况下，介质内最大电场显著增强，易发生内部击穿。而在介质与导体之间的真空间隙内，电场很容易超过击穿阈值，在一定的触发条件下放电风险很大。航天工程应用中为降低此种结构深层充放电的风险，在满足绝缘性能及其他要求的前提下应尽量减小介质的宽度，降低介质与导体间高度差，并确保介质与导体侧面接触良好。

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