屏蔽材料对木星轨道卫星内部介质充电效应的影响研究

摘要：

在木星轨道的空间辐射环境中,占主导地位的粒子是能量大于1 MeV(甚至高于100 MeV)的高能电子,这可能会产生卫星内部介质充电效应.在卫星的防辐射设计中,通常需要一定厚度的材料来屏蔽这些电子,使得进入卫星内部的电子通量达到安全的水平.利用所建立的GEANT4-RIC(radiation induced conductivity)方法,研究了运行于木星轨道的卫星对高能电子的最佳屏蔽材料设计.研究了铝、钛、铁、铜、钽和铅作为卫星屏蔽材料的可能性.研究结果表明,在木星探测任务中,为了减轻卫星内部介质充电效应,高原子序数材料比低原子序数材料在相同质量下提供的屏蔽效果更好.因此,用钛、铁、铜、钽或铅代替地球轨道卫星上常用的屏蔽材料铝,可以节省屏蔽质量.

关键词：木星轨道;卫星内部介质充电效应;屏蔽材料;充电电场;充电电势;空间辐射

所属期刊栏目：41

分类号：V416(基础理论及试验)

资助基金：北京市自然科学基金木星轨道深层介质充电效应定量防护研究3184048,等离子体层电子与超低频波相互作用测试粒子模拟研究8201701137

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：21-27