电子束辐照诱导介质表面带电演化过程

• 作者: 王丹 蔡亚辉 茅张松 贺永宁
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 介质带电 表面电位 平衡电位 二次电子发射 电子束辐照
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 212-220
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2021-0746

摘要

空间环境中航天器介质表面的充放电现象是在轨航天器工作中面临的重要可靠性问题,开展介质表面充放电动态过程研究对于揭示带电机理、开展带电防护研究至关重要.本文推导了介质表面电子发射行为对表面带电类型和带电水平的影响规律,通过仿真建模模拟了恒定能量电子束辐照介质时的表面电荷积累过程,获得了氧化镁、氧化铝、高阻氧化锌3种介质表面电位演化过程的动态规律.结果 表明,如果电子束能量低于二次电子产额曲线中第二临界能量,则辐照诱发的表面负带电或正带电的平衡电位较低,仅为几十伏;而高于第二临界能量的电子束辐照诱发的表面负带电水平可达上万伏;具有高第二临界能量的介质材料的负带电水平相对较低且充电速率较为缓慢,是减缓介质表面充电过程、实现带电防护的理想材料.本研究详尽论述了单一能量电子束辐照下介质表面电位演化过程的动态规律,对于进一步开展介质表面带电水平分析和抑制带电研究具有重要意义.