航天器電源系統(tǒng)、導電旋轉(zhuǎn)機構等部件外層使用金屬屏蔽層進行輻射防護,屏蔽層會影響電子輻射下介質(zhì)充放電特性。為此以聚醚醚酮為研究對象,通過設置鋁屏蔽層與介質(zhì)之間的間隙,構建具有不同鋁屏蔽與介質(zhì)間隙結構的二維介質(zhì)深層充電仿真模型;采用有限元分析方法仿真分析了電子輻射下,不同鋁屏蔽間隙對聚醚醚酮充電特性的影響,并分析了工作電壓極性的影響。結果表明,鋁屏蔽距離越小,介質(zhì)表面電荷積聚越嚴重,且積聚量隨輻射時間增加而增大。當鋁屏蔽接觸介質(zhì)時,介質(zhì)表面電荷積聚量迅速減小,瞬時表面電荷會發(fā)生變化,隨時間增加,表面電荷很小且基本不變,介質(zhì)內(nèi)部電荷也減小,同時,靠近鋁屏蔽側出現(xiàn)正負電荷峰。鋁屏蔽不接觸介質(zhì)且工作電壓為正極性時,表面電荷減少;為負時表面電荷增加。鋁屏蔽接觸介質(zhì)和距離較遠時有利于緩解介質(zhì)充放電效應,提高航天器運行穩(wěn)定性。 

【文章來源】：高電壓技術. 2020,46(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

仿真計算模型示意圖

圖3為不同鋁屏蔽間隙模型0 V電極電壓輻射30 min后PEEK內(nèi)部的電荷分布情況。圖4為0 mm鋁屏蔽間隙模型0 V電壓下PEEK內(nèi)電荷不同時刻的空間分布。為使內(nèi)部電荷趨勢更明顯，圖3中不包含介質(zhì)被輻射側表面和介質(zhì)–電極界面的電荷密度數(shù)據(jù)(即有限元中PEEK輻射方向的第一個節(jié)點和最后一個節(jié)點)。圖3 不同鋁屏蔽間隙30 min輻射后PEEK內(nèi)部的電荷分布情況

不同鋁屏蔽間隙30 min輻射后PEEK內(nèi)部的電荷分布情況

【參考文獻】：
期刊論文
[1]航天器充放電效應與防護研究進展[J]. 劉尚合,胡小鋒,原青云,謝喜寧.  高電壓技術. 2019(07)
[2]溫度對聚酰亞胺表面充電特性影響的實驗與數(shù)值模擬[J]. 蒙志成,孫永衛(wèi),原青云,王松,劉浩.  高電壓技術. 2018(09)
[3]航天器大功率傳輸介質(zhì)深層充放電試驗研究[J]. 劉繼奎,張可墨,柳青,王松,王斌,國鋒.  高電壓技術. 2018(03)
[4]空間介質(zhì)充放電研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李盛濤,李國倡.  科學通報. 2017(10)
[5]考慮溫度梯度的衛(wèi)星外露介質(zhì)深層充電[J]. 王松,唐小金,孫永衛(wèi),武占成,易忠.  高電壓技術. 2016(05)
[6]屏蔽厚度對電路板充電防護仿真分析[J]. 于向前,陳鴻飛,王建昭,宗秋剛,邵思霈,鄒鴻,施偉紅,賈向紅,鄒積清,仲維英,陳哲.  太赫茲科學與電子信息學報. 2016(02)
[7]高能電子輻射下聚四氟乙烯深層充電特性[J]. 李國倡,閔道敏,李盛濤,鄭曉泉,茹佳勝.  物理學報. 2014(20)
[8]入射電子能量對低密度聚乙烯深層充電特性的影響[J]. 李盛濤,李國倡,閔道敏,趙妮.  物理學報. 2013(05)



本文編號：3419071