[發明專利]一種計算帶電粒子防護層后能譜的方法

有效

• 申請號: 201810136597.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108345026B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 李興冀;楊劍群;劉超銘;呂鋼;董尚利
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種計算帶電粒子防護層后能譜的方法，本發明涉及計算帶電粒子防護層后能譜的方法。本發明的目的是為了解決現有技術存在軌道帶電粒子防護層后能譜的計算速度慢，計算時間長，以及空間粒子輻射會使電子器件的工作壽命縮短，造成巨大損失的問題。過程為：確定軌道入射粒子的微分能譜；確定防護材料及防護材料厚度；確定入射粒子的入射角度；若入射粒子為電子，計算E′₁與射程及防護材料厚度的關系；若入射粒子為質子或離子，計算E′₂、E′₃、E′₄和E′₅分別與射程及防護材料厚度的關系；計算入射粒子與防護材料的非彈性截面；分別計算電子、質子和離子防護層后的微分能譜。本發明用于空間環境效應、核科學與應用技術領域。

技術領域

本發明涉及計算帶電粒子防護層后能譜的方法，屬于空間環境效應、核科學與應用技術領域。

背景技術

航天器在空間軌道運行，將會受到多種環境因素的影響：如粒子輻射、微重力、及原子氧等。隨著電子技術的飛速發展，電子元器件的應用越來越廣泛。在衛星、宇宙飛船及航天飛機上，廣泛應用電子器件，以實現各種功能。對于電子器件，粒子輻射是最致命的環境因素。早期發射的航天器曾多次因損傷而失效。隨著科學技術的發展，雖然衛星等航天器產生致命故障的事例越來越少，但仍時有發生。空間粒子輻射會使衛星的工作壽命縮短，從而造成巨大損失。即使采用封裝和加保護等方法也不能保證電子器件完全避免輻射的影響。

航天工程上最為關心的內容主要涉及兩方面：一是快速準確評估敏感部件(電子元器件、熱控涂層、導線、光學部件等)處所受到的輻射吸收劑量；二是針對敏感器件的防護設計找到一種快速評價方法。

但是現有技術存在軌道帶電粒子防護層后能譜的計算速度慢，計算時間長，以及空間粒子輻射會使電子器件的工作壽命縮短，造成巨大損失的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在軌道帶電粒子防護層后能譜的計算速度慢，計算時間長，以及空間粒子輻射會使電子器件的工作壽命縮短，造成巨大損失的問題，而提出一種計算帶電粒子防護層后能譜的方法。

一種計算帶電粒子防護層后能譜的方法具體過程為：

步驟一、確定軌道入射粒子的微分能譜f(E′₁)、f(E′₂)、f(E′₃)、f(E′₄)和f(E′₅)；

步驟二、確定防護材料及防護材料厚度t；

步驟三、確定入射粒子的入射角度α；

步驟四、若入射粒子為電子，根據步驟二確定的防護材料厚度t，計算步驟一中軌道入射電子的微分能譜f(E′₁)中能量E′₁與射程及防護材料厚度的關系；

步驟五、

1)若入射粒子為質子，根據步驟二確定的防護材料厚度t和步驟三確定的入射粒子的入射角度α，分別計算步驟一中軌道入射質子的微分能譜f(E′₂)中能量E′₂和f(E′₃)中能量E′₃與射程及防護材料厚度的關系；

2)若入射粒子為離子，根據步驟二確定的防護材料厚度t和步驟三確定的入射粒子的入射角度α，分別計算步驟一中軌道入射離子的微分能譜f(E′₄)中能量E′₄和f(E′₅)中能量E′₅與射程及防護材料厚度的關系；

步驟六、計算入射粒子與防護材料的非彈性截面；