多結GaAs太陽電池空間輻射移位損傷劑量預測模型

《多結GaAs太陽電池空間輻射移位損傷劑量預測模型》是依託北京師範大學,由王榮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:多結GaAs太陽電池空間輻射移位損傷劑量預測模型
  • 依託單位:北京師範大學
  • 項目負責人:王榮
  • 項目類別:面上項目
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

創建科學而簡便可行的預測模型,準確預估長壽命衛星上太陽電池在空間輻射環境中的性能衰降,並有效評估和預測其可靠性與工作壽命直接關係到衛星等太空飛行器任務的順利完成。為此本項目擬用多台加速器提供的質子束、電子束模擬空間輻射全面系統地研究衛星用多結GaAs太陽電池輻射效應的數據和規律,用多種方法模擬計算質子、電子在電池多層結構材料中非電離能量損失變化,運用移位損傷劑量概念,總結得到多結GaAs電池性能衰降隨移位損傷劑量變化的特徵曲線;同時套用空間輻射帶AP8和AE8模型用數值法計算空間全向等同質子、電子經玻璃蓋片禁止慢化輻射譜,並考慮衛星任務期分析計算得到慢化輻射譜在電池中的移位損傷劑量。這樣就可從電池性能衰降變化的特徵曲線中確定太陽電池性能的衰降,從而得到預測空間太陽電池陣性能和預估其壽命的科學方法和預測模型。為長壽命衛星太陽電池陣性能衰降預估設計和在軌運行性能分析預測提供支持。

結題摘要

為了衛星等太空飛行器任務的順利完成,需要提供科學的預測方法,準確預估長壽命衛星上太陽電池在空間輻射環境中的性能衰降,並有效評估和預測其可靠性與工作壽命,本項目通過利用國內多台加速器提供的質子束、電子束模擬空間輻射全面系統地研究了衛星用多結GaAs太陽電池輻射效應的數據和規律,並用多種方法模擬計算質子、電子在電池多層結構材料中非電離能量損失變化,運用移位損傷劑量概念,總結得到多結GaAs電池性能衰降隨移位損傷劑量變化的特徵曲線;同時套用空間輻射帶AP8和AE8模型用數值法計算空間全向等同質子、電子經玻璃蓋片禁止“慢化”輻射譜,並考慮衛星任務期分析計算得到慢化輻射譜在電池中的移位損傷劑量。運用此移位損傷劑量就可從電池性能衰降變化的特徵曲線中確定太陽電池性能的衰降,從而得到了預測空間太陽電池陣性能和預估其壽命的科學方法和預測模型。為長壽命衛星太陽電池陣性能衰降預估設計和在軌運行性能分析預測提供了支持。並已在國際核心期刊發表SCI收錄學術論文5篇。因此,通過本項目研究任務的完成,達到了研究目標,創建了科學而簡便可行的預測模型,為衛星等太空飛行器任務的順利完成提供了預測方法支持。

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