质子辐照ZnO白漆光学退化的慢正电子湮没分析(英文)

采用慢正电子湮没光谱研究低能质子辐照下ZnO白漆的光学退化。研究结果表明,随质子辐照注量的增加,多普勒展宽谱的S参数逐渐减小,W参数逐渐增大。质子辐照下S-W参数拟合曲线的斜率发生改变。S参数的减小可以归结为锌空位含量的减少以及准正电子素的形成。准正电子素{单电离氧空位(捕获一个电子)+正电子}的形成,能够降低正电子湮没的速率,导致S参数减小。S参数的减小证实了质子辐照导致ZnO白漆中单电离氧空位数量的增加。S-W参数拟合曲线斜率的变化可以归结于质子辐照下双电离氧空位向单电离氧空位的转变。

低能质子辐照对ZnO白漆光学性能退化的影响

通过光致荧光光谱解谱和X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了ZnO白漆经受能量低于200keV低能质子辐照过程中氧空位缺陷的形成与演化过程。XPS解析表明质子辐照后晶格氧减少,光致荧光光谱解析表明锌空位减少,说明ZnO白漆中氧空位数量增加,且双电离氧空位能够捕获价带中的电子转变为单电离氧空位,使单电离氧空位逐渐成为辐照产生的主要缺陷。质子辐照使ZnO白漆中氧空位数量增加,而氧空位易捕获电子形成色心,从而导致光学性能下降。

S781热控涂层光学特性电子辐照退化模型研究

文章在分析电子辐照对ZnO类热控涂层光学性能退化机理的基础上,提出了单分子层电子色心产生模型,推导了色心浓度表达式及材料光学性能退化随辐照剂量的变化关系。用该理论对100keV电子辐照下S781白漆太阳吸收比变化△αs的试验数据的拟合结果表明,单分子层模型能够很好地预测ZnO类热控涂层在电子辐照环境下光学特性退化趋势。该理论可扩展到其它热控材料在空间不同辐射环境下光学性能退化趋势的理论预测。

S781白漆电子辐照后光学性能退化的恢复与保护

为了深入认识和抑制航天器材料空间辐照损伤在地面环境中的恢复,在模拟的空间环境下对S781白漆进行了90keV电子辐照试验。研究了电子辐照后,试样分别在真空环境下、真空室注入空气后和空气中储存几小时后辐照诱发的光谱反射系数和太阳吸收比的变化。结果表明,S781白漆光学性能退化的恢复主要发生于与空气接触的数分钟内。此外,液氮环境对S781白漆的电子辐照损伤和光学性能退化具有保护作用。液氮的保护机制不仅在于它抑制了氧在材料表面的化学吸附,还在于它对辐照诱发缺陷的冻析效应。

基于单分子层模型的ZnO热控涂层电子辐照光学性能退化研究

在分析电子辐照对ZnO类热控涂层光学性能退化机理的基础上,提出了单分子层电子色心产生模型,推导了"色心浓度"表达式及材料光学性能退化随辐照剂量的变化关系。用该理论对100keV电子辐照下S781白漆太阳吸收比变化Δαs的实验数据的拟合结果表明,单分子层模型能够很好地预测ZnO类热控涂层在电子辐照环境下光学特性退化趋势。该理论可扩展应用于其它热控材料在空间不同辐射环境下光学性能退化趋势的预测。

低能质子辐照ZnO/silicone白漆产生微观损伤的红外光谱研究

通过空间综合辐照模拟设备对能量小于200 keV质子辐照下ZnO/silicone白漆光学性能变化及损伤机理进行研究。结果表明,ZnO/silicone白漆的光学性能退化主要发生在可见光区,太阳吸收比随质子辐照能量、注量的增加而增大。借助傅里叶变换红外光谱分析技术研究了质子辐照ZnO/silicone白漆时有机硅树脂的光学性能退化机理。质子辐照使ZnO/silicone白漆中游离氧含量增加,氧化硅原子上的有机取代基使Si—C链断裂,并生成活性羟基,而这种活性羟基能促使有机硅树脂内Si—O—Si键的裂解。同时Si—O—Si链内氧原子未成键的孤对电子与邻近硅原子的3d空轨道配位,降低了π*轨道的能量,提高了对光吸收的几率,增强了n→π*电子跃迁,使吸收带红移,从而导致ZnO/silicone白漆光学性能退化。

一种新型的图像恢复算法

针对巨型图片恢复处理过程中所面临的运算量庞大的技术瓶颈,从光学图像退化模型出发,发展了一种基于最小二乘方的恢复算法,在算法的实现过程中回避了变换到频域的常规做法,提出了一种新颖的级联模板的运算方法,在一定程度上减小了运算量,降低了复杂度,实验结果表明该方法是有效的。

基于风洞测试试验图像的湍流场光传输效应统计特性分析

从风洞测试试验图像出发,结合统计理论和谱分析技术,研究了湍流流场对光学成像退化的影响,给出了图像亮度、目标质心抖动、像模糊等退化现象随时间和流场状态参数的变化规律。研究结果表明,光学成像退化与湍流流场结构及其运动特性是密切相关的,具有一定的统计规律,对进一步的气动光学效应校正具有重要意义。