利用弯曲晶体实现空间带电粒子屏蔽方法及应用初探

• 作者: 向宏文 张弘 李衍存 王颖 盛丽艳 秦珊珊 贾晓宇 郝志华
• 来源期刊: 航天器环境工程
• 学科: 工学
• 关键词: 弯曲晶体 空间带电粒子 偏转 硅晶体 碳纳米管
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 技术实践
• 页码范围: 176-184
• 页数: 9页
• 分类号: V520.6|TN304.1
• 字数: 6952字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12126/see.2019.02.013

摘要

文章针对传统辐射屏蔽方法质量利用率低的问题,提出利用弯曲晶体对空间带电粒子进行偏转屏蔽的新方法.该方法利用规则晶体内部连续性势垒对带电粒子的束缚作用,使得被束缚的带电粒子随着晶体弯曲而偏转.采用解析方法深入分析了弯曲晶体对带电粒子偏转机理的4个关键参数:临界角,临界半径,退沟道长度和偏转效率;并从偏转效率的角度对比了硅晶体和碳纳米管2种材料的屏蔽效能,结果显示碳纳米管更具备工程应用前景.建立了适合偏转空间各向同性入射带电粒子的屏蔽材料结构,初步分析了该结构偏转空间不同能量电子和质子所需的屏蔽厚度,结果表明:对电子而言,利用弯曲晶体的屏蔽方法优于传统的能量损失方法.