高能电子辐照下介质材料内沉积电荷分布试验研究

深层带电是影响航天器在轨安全和正常运行的重要空间环境效应,而高能电子在介质材料内部的沉积电荷分布特性是深层带电效应的重要考量因素。文章采用脉冲电声(pulsed electro-acoustic,PEA)法测试了0.3~1.0 MeV电子辐照下聚酰亚胺(PI)材料内部的沉积电荷分布特性,研究了电子能量和入射电子数对材料内部沉积电荷分布的影响规律。结果表明:高能电子主要沉积在辐照区的后端,随着入射电子数的增加,材料内部沉积的电荷量将不断增加,最终达到稳定状态;能量越高的电子穿透能力越强,并在材料内部形成分布范围更广的电荷沉积峰。

电荷沉积对大气压介质阻挡放电特性的影响

采用CCD影像法对大气压介质阻挡放电电荷沉积效应进行了实验研究．结果表明,沉积电荷是由微流 光放电产生的,由沉积电荷构成的界面域等离子体会受激励电压、激励频率、DBD结构等因素影响;沉积在电 介质表面的电荷主要是能量较高的电子,它们显著地影响着等离子体化学过程;空间隙、薄电介质层结构、高频 激励以及优良的电介质材料可以有效地增强界面域效应,进而提高了DBD反应器的性能．

“守恒──映象”电荷沉积算法

从半径映象函数出发，给出了“守恒－映象”电荷沉积公式中积分限的确定方法和电荷沉积精度的确定方法，从而使“守恒一映象’电荷沉积方法成为计算电流密度和电荷密度的一种切实可行的精确的电荷沉积方法．

低能电子穿越绝缘体微孔膜动力学过程研究

采用二维位置灵敏的微通道板探测器对能量为1500 eV的低能电子束穿过孔径为400 nm、未经照射过的的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微孔膜后的全角分布以及时间演化进行了测量,同时采用自制的积分式能谱测量装置测量了穿透电子的能量分布。实验结果表明:在充电阶段,当入射电子束束流较弱时,透射电子强度随充电时间逐渐上升;充电过程中,透射电子的角分布宽度由小变大,但是角分布中心基本不随膜的倾角移动。对出射电子达到平衡态时的电子能谱的测量表明,穿透电子的能量保持着入射时的能量。对于理解电子在绝缘体微孔中的传输给出了新的实验证据,给出了可能形成“导向效应”的微孔内部电场的条件。

大气压介质阻挡微放电通道的相互作用

为了分析放电过程中微流注之间、微辉光之间的相互作用,采用配有微距镜头的CCD高速相机,对1mm间隙的针-板介质阻挡放电中的放电影像进行了采集。对放电影像的分析结果表明,当为单针-板DBD结构时,由于介质表面沉积电荷的影响,产生反向电场,微流注放电通道围绕沉积电荷高速游动,肉眼观察时则呈现出具有一个圆形底盘的锥形的放电形态。当为双针-板DBD结构时,两放电通道表现为相互排斥作用。当为三针-板DBD结构时,中间的微流注发光很弱,两侧的微流注仍然出现分别向左右弯曲或者偏移的现象,表现出相互排斥的现象。

基于Protel的DBD微流注形成分析

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)是一种有效产生非平衡等离子体的方法,微流注是DBD的主要表现形式,而目前针对DBD微流注形成过程的研究虽然很多,但关于微流注沉积电荷层分散电容对微流注形成过程影响的研究却未见报道。为此,基于Protel模拟方法,建立了一种新的DBD等效电路模型模拟DBD单个微流注进行模拟并验证其放电参量;在此基础上分析了沉积电荷层对于微流注的影响,计算了沉积电荷层电容的大小,以及在此实验条件下沉积电荷层的面积。模拟显示,在激励电压幅值为5kV、激励频率为6kHz的正弦波,放电气隙宽度为1mm时,形成微流注的分散电容值为0.13pF,在电介质层相对介电常数为10时,计算得电介质层的沉积电荷层直径为1.09mm,与实验测量结果一致。

低能电子在玻璃管中的稳定传输

分别对裸的直玻璃管和外壁与出入口两端面涂导电银胶的直玻璃管进行了低能电子穿透实验.穿透电子的倾角分布显示,穿透电子强度随倾角增大而减少,并且穿透倾角不会超过玻璃管的几何张角.还测量了玻璃管在倾角为-0.2°时的充电过程.对于裸玻璃管,在充电过程中,穿透率和角分布有显著的振荡现象.整体来看,穿透率随时间先下降后上升,最后在某个平均值附近振荡;角分布随穿透率变化同步变化,先向正角度移动再向负角度移动,最后在玻璃管的倾角附近振荡.对于涂导电胶的玻璃管,在充电过程中,穿透率和角分布稳定变化.穿透率随时间先下降后上升最后平稳,角分布随时间先向负角度移动再向正角度移动,最后在玻璃管倾角附近稳定.通过模拟电子与SiO;材料的碰撞过程,提出了电子在裸玻璃管和涂导电胶玻璃管中的充电过程的物理图像.该物理图像能很好地解释电子在裸玻璃管和涂导电胶的玻璃管中充电过程的实验结果.最后,依据实验结果和物理图像给出了低能电子在玻璃毛细管中稳定输运的条件.

介质材料内部充电特性模拟仿真与试验研究

针对星用介质材料的深层充电效应问题,基于高能电子在介质材料中的传输模型,仿真分析了介质材料在不同深度处的电荷沉积,分析了介质中叠合的金属层厚度和层数对电荷沉积的影响。基于仿真结果设计了平板型多层结构的测试系统,利用加速器辐照试验,分析了电子辐照后的电荷沉积情况,并与仿真结果进行了对比分析。结果表明,8层叠加的多层结构能有效地得到介质深层的电荷沉积分布特性。本文研究结果可直接应用于空间辐射效应监测载荷中。

柱筒型自给能γ剂量计探头特性的研究

给出了柱筒型自给能γ剂量计探头在γ射线的照射下电荷沉积的测量结果,并讨论了其部分特性。

静态存储器中子单粒子翻转截面的预测模型

中子是近地空间和核爆的主要辐射源之一,中子二次反应诱发的单粒子效应极大地影响了电子元器件的可靠性。本文针对商用体硅工艺静态存储器(SRAM)单元提出了一种中子饱和翻转截面预测模型。通过一个电路级的仿真模型,对应于辐射作用距离的线性电荷沉积(LET)效应可以通过基于SPICE仿真曲线来表现,进而用来预测翻转截面。该方法简单有效,预测结果与130 nm体硅工艺的中子实验结果吻合。

选对你的护发素

谁不想拥有一头健康、靓丽的秀发？可细嫩的头发经受各式美发手段，以及日晒、风吹、空气污染等的毒害，容易变得无比脆弱，一梳头发就会出现大把的断发，而且还暗哑无光!该怎么办呢？其实，一瓶小小的护发素完全可以轻松解决头发易断、粗糙、无光泽几大难题。原因在于护发素可以将正电荷沉积于发干上，中和静电反应，并且可以减少发干间的摩擦力，使头发易于梳理。此外，护发素也可以促进头发表皮鳞屑附着于发干上，滋润头发光泽，修补断裂的头发皮质与髓质部位，让秀发持久保持健康、柔顺光泽。

用双光子方法测试电路

由美国海军研究实验室研究出来的一种新的双光子吸收技术可用来测试半导体的辐射灵敏度,从而可把用于空间和地面先进仪器的集成电路做得更坚固。当一个高能粒子或者一个光子穿过一个电路时,它会在很小的局部留下电荷痕迹,后者会产生一些单一事件效应,例如丢失数据、错误的结果或者器件故障等。由于集成电路都用不透明的材料封装,因此这种单一事件效应最易在高能粒子密集的空间环境中发生。然而,人们更关心在地而或者航空应用中的器件所涉及到的这一问题。

星用介质材料深层充电效应仿真分析

高能带电粒子与航天器介质材料相互作用引起的深层带电现象,一直是威胁航天器安全运行的重要因素之一。随着航天器在轨飞行时间的增长,以及航天器飞行在中高轨道,其遭遇空间高能电子引起的介质深层充放电效应越来越严重。针对星用介质材料的深层充放电效应问题,提出了一种平板型多层结构的介质深层充放电分析模型,利用FLUKA仿真和带电分析程序分析了多层介质材料内部电荷沉积情况,研究了介质中叠合的金属层厚度和层数两个不同因素对充电电荷沉积的影响。仿真结果表明,建立的物理模型能有效地得到介质深层的电荷沉积分布特性,其研究结果可直接应用于空间辐射效应监测载荷中。