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空间辐射环境与测量

空间辐射对载人空间探索造成巨大的风险,而且对空间任务的设计也提出了诸多限制条件。评述  (本文共7页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

空间站航天员关键器官辐射剂量学研究

载人航天是各种航天活动中安全措施要求和标准很高、技术先进程度很高、技术系统最为复杂的航天活动。空间站是一种长期的、技术更加先进的载人航天活动。载人航天活动的快速发展,使得人类可以逐渐地实现十几个小时的太空旅行到长期工作于空间站。对人体关键器官的辐射剂量学研究,不仅对我国长期载人航天活动的深入发展、我国航天能力的提升是必需的,而且对我国航天事业走向深空、持续前进是必不可少的。首先,本文分析了空间站所在近地轨道的辐射场特点,总结归纳了国内外普遍使用的地磁俘获带、宇宙射线模型。基于辐射场模型,得到了空间站所在轨道的捕获带电子、质子和银河宇宙射线GCR粒子谱分布。文章介绍了辐射场粒子与物质的相互作用,文中采用Al材料作为舱体屏蔽材料,选取2g/cm2、5g/cm2、10g/cm2的质量厚度,借助Mulassis一维多层辐射屏蔽仿真程序,计算得到了电子、质子及重离子穿入不同厚度的舱体Al材料,次级电子、γ、核碎片的谱分布。其次,文中详细介...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院国家空间科学中心
中国科学院国家空间科学中心

COTS器件的空间辐射效应实验研究

在航天领域内,航天器所处的辐射环境会带来严重的辐射效应。为了提高航天器电子系统的可靠性,降低由辐射效应引起的损害,在进行航天器在轨试验前,需要对于低等级关键器件进行抗辐照试验。近年来,仅靠从国外进口高可靠性宇航级器件已不能够满足航天器多样化发展的需求。而新兴的商业现货COTS(Commercial-off-the-shelf)器件则可以替代宇航级器件,具有价格低、高可靠性等优点,可以大大降低研发时间和研发成本,是目前空间技术领域的研究热点之一。本文主要包括以下内容:(1)本文首先介绍了空间辐射环境的主要来源,以及研究了空间辐射环境诱发的主要辐射效应,主要包括单粒子效应,总剂量效应,位移损伤效应等。并给出了相关的故障案例。(2)挑选了一些常用的高性能COTS器件,包括NOR FLASH、NAND FLASH、MRAM、电源芯片等,作为本次研究的待测器件。(3)以TMS570LS3137为核心,完成了COTS器件的抗辐射效应测试系统...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

空间辐射环境对小信号光功率放大器的性能影响研究

卫星光通信是卫星通信领域的一个重要发展方向,但是由于其在空间传输距离上较远,传输过程没有中继放大,使得光信号经过远距离传输后损耗很大,造成信息的缺失,因此需要利用前置光功率放大器对接收端的微弱光信号进行低噪声前置放大以保证信息的准确与稳定。因此小信号前置光功率放大器是卫星光通信系统接收端中不可缺少的重要器件。应用在光通信系统接收端,作为信号光前置功率放大的CEFA(CW Erbium Fiber Amplifier)是掺铒光纤放大器的一种重要应用方式,具有工作长度适应、噪声特性好、与光纤耦合容易、无光偏振关系、稳定性良好等优点,然而在空间环境中应用时,由于空间辐射等恶劣条件将会导致其在性能上有所变化,进而对接收机的灵敏度产生严重影响。因此,空间辐射环境对小信号光功率放大器的性能影响已成为一个急需研究的问题。本论文对空间辐射环境下CEFA的性能变化这一应用基础问题进行研究。首先探讨了连续型掺铒光纤放大器的应用前景,并详述空间卫星光...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

新疆大学
新疆大学

次级电子不平衡对典型器件辐射效应的影响研究

吸收剂量是辐射效应研究中最重要的物理量,器件参数随吸收剂量的变化规律是效应研究的依据。由于电子元器件尺寸小,无法直接测量器件内部吸收剂量。目前辐射效应试验采用测量辐照试验元器件所在位置处的辐射剂量,由此代替电子元器件灵敏区域的吸收剂量的方法。由于辐照试验中器件辐射敏感区上面的封装材料和下方的基底层都较薄。这种情况下由于元器件敏感区不满足次级电子平衡条件,敏感区实际接受的吸收剂量,可能会小于在满足次级电子平衡条件下测量的标称剂量,这会造成对器件辐射损伤的过低估计。因此,在电子元器件总剂量效应辐照试验中,研究次级电子不平衡对器件实际接受的吸收剂量的影响,评估其对辐射效应研究造成的误差有多大是十分必要的。本论文选择双列直插塑料封装的CC4069六反相器作为研究的元器件,采用高分辨剂量测量方法,测量了辐照试验模型中器件灵敏层的吸收剂量,采用蒙特卡洛方法分析了器件吸收剂量与标称剂量的差异,结合辐射效应敏感参数阈电压的测量,分析评估了不满足...  (本文共51页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

半导体激光器辐射效应及影响研究

近年来,随着航天工业和核工业的发展,光子技术在通信领域的应用越来越受到重视。半导体激光器因为具有体积小、寿命长、功率高、成本低和容易使用等优点广泛应用于光通信系统中,是光通信中的核心器件之一。然而,在具有严重辐射的环境中,半导体激光器的输出光功率会受到辐射干扰,这种干扰对于通信误码率也会产生很大影响。为了降低这种影响可以采取器件加固设计和系统调节的方法。因此,一方面可以通过建立辐射对半导体激光器光功率影响的理论模型,深入分析半导体激光器结构参数以及材料参数对抗辐射性能的影响,为器件加固设计提供参考;另一方面在此基础上建立辐射对通信误码率影响模型,深入了解辐射对通信误码率影响过程及其变化规律,进而寻找调节系统参数的规律降低辐射影响。由于辐射对半导体激光器会产生不同作用机理,因此表现出的效果也不同。总体来说主要会产生两种效应,瞬态电离效应和位移损伤效应,因此光功率模型和误码率模型也都受到这两种效应的影响。基于以上目的本文主要内容包括...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>