高能电子辐射下聚四氟乙烯深层充电特性

• 作者: 李国 李盛涛 茹佳胜 郑晓泉 闵道敏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 介质深层充电 聚四氟乙烯 高能电子辐射 二维电场仿真
• 年，卷（期）: 2014,（20）
• 所属期刊栏目: 地球物理学、天文学和天体物理学
• 页码范围: 209401-1-209401-8
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.209401

摘要

介质深层充放电现象是诱发航天器异常故障的重要因素之一.分析了高能电子辐射下介质内部电荷沉积、能量沉积特性和电导特性,考虑了真空与介质界面电荷对电场分布的影响,建立了介质二维深层充电的物理模型,并基于有限元方法实现了数值计算.计算了高能电子辐射下聚四氟乙烯的深层充电特性.结果表明：真空环境下,介质的表面存在较弱的反向电场,随着介质深度增大,电场减小至零,随后逐渐增大,最大值出现在靠近接地附近,但在接地点,电场存在小幅降低.分析了不同辐射时间下(1 h,1 d,10 d和30 d),介质内部最大电位和最大电场的时空演变特性.随着辐射时间的增加,最大电位由-128 V增加至-7.9×104 V,最大电场由2.83×105 V·m-1增加至1.76×108 V·m-1.讨论了入射电子束流密度对最大电场的影响,典型空间电子环境(1×10-10 A·m-2)下,电子辐照10 d时,介质内部最大电场为2.95×106 V·m-1.而恶劣空间电子环境(2×10-8 A·m-2)下,电子辐射42 h,介质内部最大电场即达到108 V·m-1,超过材料击穿阈值(约为108 V·m-1),极易发生放电现象.该物理模型和数值方法可以作为航天器复杂部件多维电场仿真的研究基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑晓泉	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	89	1360	21.0	33.0
2	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
3	李国	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	2	7	1.0	2.0
4	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
5	茹佳胜	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	2	15	2.0	2.0