入射电子能量对低密度聚乙烯深层充电特性的影响

• 作者: 李国倡 李盛涛 赵妮 闵道敏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 高能电子辐射 低密度聚乙烯(LDPE) 介质深层充电 电导特性
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 页码范围: 585-594
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.059401

摘要

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.考虑入射电子在介质中的电荷沉积、能量沉积分布以及介质中的非线性暗电导和辐射诱导电导,建立了介质深层充电的单极性电荷输运物理模型.通过求解电荷连续性方程和泊松方程,可以得出不同能量(0.1—0.5 MeV)电子辐射下,低密度聚乙烯(厚度为1 mm)介质中的电荷输运特性.计算结果表明,不同能量的电子辐射下,介质充电达到平衡时,最大电场随入射能量的增加而减小;同一能量辐射下,最大电场随束流密度的增大而增加.入射电子能量较低时(0.3 MeV),最大电场随束流密度的变化趋势基本相同.具体表现为:当束流密度大于3×10?9 A/m2时,最大场强超过击穿阈值2×107 V/m,发生静电放电(ESD)的可能性较大.随着入射电子能量的增加,发生静电放电(ESD)的临界束流密度增大,在能量为0.4 MeV时,临界束流密度为6×10?8 A/m2.当能量大于等于0.5 MeV时,在束流密度为10?9—10?6 A/m2的范围内,均不会发生静电放电(ESD).该物理模型对于深入研究深层充放电效应、评估航天器在空间环境下深层带电程度及防护设计具有重要的意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李盛涛	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	98	927	20.0	26.0
2	闵道敏	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	15	78	5.0	8.0
3	李国倡	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	5	24	2.0	4.0
4	赵妮	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	1	16	1.0	1.0