单粒子效应对航天器的威胁及空间飞行试验评论（一）

列举了若干航天器因单粒子效应而出现的异常或故障。阐述了单粒子效应空间飞行试验方法和预估方法。总结了多颗航天器单粒子效应空间飞行试验结果。依据空间飞行试验结果，对静止卫星、低太阳同步轨道卫星和椭圆轨道卫星在太阳宁静和太阳耀斑期间单粒子效应作了比较。     

单粒子效应对航天器的威胁及空间飞机试验评论（二）

列举了若干航天器因单粒子效应而出现的异常或故障。阐述了单粒子效应空间飞行试验方法和预估方法。总结了多颗航天器单粒子效应空间飞行试验结果。依据空间飞行试验结果，对静止卫星、低太阳同步轨道卫星和椭圆轨道卫星在太阳宁静和太阳耀斑期间单粒子效应作了比较。     

诱发单粒子效应的空间辐射环境

介绍了诱发电子器件和集成电路发生单粒子效应的主要空间辐射环境。讨论了诱发单粒子效应的空间辐射环境类型和区域分布特点,利用SPACE RADIATION软件包、CREME96和OMERE软件包,针对一些典型卫星轨道,给出了计算结果,分析了相关辐射环境的特点和空间分布特征。．     

空间太阳电池辐射效应评价方法

空间粒子辐射是导致太阳电池性能退化的主要空间环境因素,空间太阳电池在轨能否可靠工作将直接关系到卫星飞行任务能否顺利完成。通过调研国内外空间太阳电池辐射效应的研究工作,总结分析了常用的太阳电池空间辐射效应评价方法,确定了适合国内空间太阳电池的辐射效应研究方法,以便为太阳阵设计提供相关辐射效应数据,保障航天器用空间太阳电池在轨运行的可靠性。     

单粒子效应激光模拟试验技术研究

介绍了一种新的单粒子效应模拟试验技术——脉冲激光模拟试验方法。对脉冲激光束进行单粒子效应试验研究的基本机理进行了分析讨论。总结分析了电子器件及集成电路单粒子效应激光模拟试验研究结果,给出了单粒子效应脉冲激光模拟试验的一般评估方法,并对采用脉冲激光模拟单粒子翻转试验获得的试验数据与重离子试验数据的等效性进行了比对分析。结果表明,激光模拟试验得出的LET阈值大小与重离子试验结果基本一致。     

图像传感器单粒子效应脉冲激光实验研究

针对设计研制的512×512 CMOS APS图像传感器,采用聚焦脉冲激光束研究了其空间单粒子效应特性。试验结果表明,CMOS APS器件图像传感器存在单粒子翻转（SEU）和单粒子锁定（SEL）现象。验证了CMOS APS图像传感器抗单粒子锁定设计的有效性。当对图像传感器移位寄存器区进行照射时,同时发生单粒子翻转和单粒子锁定,器件其它区域也有类似现象。分析了器件单粒子效应的敏感性,获得了器件发生单粒子翻转和锁定的脉冲激光能量阈值及器件锁定电流大小。     

脉冲激光参数对单粒子翻转阈值能量的影响

分析了在激光模拟单粒子效应试验中激光波长、束斑大小、脉冲能量、脉冲宽度等脉冲激光参数对阈值能量的影响。其中,利用A．Douin理论预测的单粒子翻转（SEU）激光阈值能量与作者的试验结果相吻合,同时,采用阈值LET等效原理对激光诱发单粒子翻转的脉冲阈值能量标定系数计算的结果表明：波长为1064nm的皮秒激光脉冲阈值能量等效重离子LET值与器件敏感体积的电荷收集深度无关。     

单粒子效应的激光模拟方法研究进展

单粒子效应是一种会引起器件状态改变的辐射效应现象,会对器件性能、状态造成重大影响,甚至可能造成器件无法正常工作.本文介绍了目前各种单粒子效应的研究方法,重点综述了脉冲激光模拟研究的进展,汇总了近些年来国内外的代表性研究机构以及相应的测试装置参数,同时对脉冲激光诱导产生单粒子效应的机理、研究测试方法和代表性前沿器件研究的成果进行了概括,最后对脉冲激光模拟单粒子效应的方法、器件的研究方向等进行展望.     

浮栅存储器的单粒子辐射效应研究进展

综述了浮栅存储器的单粒子效应国外研究进展,对浮栅存储器控制电路及存储单元的单粒子效应进行详细分析和讨论。指出控制电路是浮栅存储器单粒子效应的关键部件以及重离子轰击使浮栅存储器数据保持特性退化;阐述了浮栅存储单元辐射后可能的电荷损失机制。最后指出纳米晶浮栅存储器具有好的抗辐射能力。     

空间材料二次电子发射过程的理论研究

航天器充放电效应故障大多都会引起卫星灾难性事故,对航天器在轨安全运行产生较大的影响。空间材料的二次电子发射系数是决定卫星表面带电速率和充电平衡电位水平的重要材料特征参数,对于卫星表面带电的预测及卫星带电设计选材具有重要的意义。基于蒙特卡洛方法,从理论上分析了材料二次电子的产生、转移及逃逸过程,获得了材料二次电子发射系数的计算方法。实验结果表明该方法能较好地拟合材料二次电子发射系数随入射电子能量的变化趋势,为航天器充放电效应数值模拟和防护设计提供数据支持。     

Ultra-Strong Comprehensive Radiation Effect Tolerance in Carbon Nanotube Electronics

Carbon nanotube (CNT) field-effect transistors (FETs) have been considered ideal building blocks for radiation-hard integrated circuits (ICs), the demand for which is exponentially growing, especially in outer space exploration and the nuclear industry. Many studies on the radiation tolerance of CNT-based electronics have focused on the total ionizing dose (TID) effect, while few works have considered the single event effects (SEEs) and displacement damage (DD) effect, which are more difficult to measure but may be more important in practical applications. Measurements of the SEEs and DD effect of CNT FETs and ICs are first executed and then presented a comprehensive radiation effect analysis of CNT electronics. The CNT ICs without special irradiation reinforcement technology exhibit a comprehensive radiation tolerance, including a 1 × 10⁴ MeVcm² mg⁻¹ level of the laser-equivalent threshold linear energy transfer (LET) for SEEs, 2.8 × 10¹³ MeV g⁻¹ for DD and 2 Mrad (Si) for TID, which are at least four times higher than those in conventional radiation-hardened ICs. The ultrahigh intrinsic comprehensive radiation tolerance will promote the applications of CNT ICs in high-energy solar and cosmic radiation environments.     

Analysis of transient vibrations on complex targets representing elementary configurations of GOCE satellite

In order to analyze the propagation of shocks due to hypervelocity impact of micrometeoroids and space debris on spacecrafts, it was necessary to analyze the high-frequency shock-propagation-dynamic on complex structures representative of real spacecraft structure. Objective of this research is the GOCE satellite due to its highly accurate accelerometer very sensitive to the micro-vibration environment. After a detailed analysis of the most-probable shock-propagation-path within the satellite, several representative targets have been designed. Then an extensive test campaign has been conducted on these targets exploring a wide range of impact conditions. As a result, a database was established which correlates the impact conditions in the experimental range (0.6–2.3 mm projectiles at 2.5–5 km/s) with the shock spectra on selected locations on various types of structural models. The behaviour of structural joints was also analyzed under shock conditions that are not normally reproduced by pyroshock testing. The database represent a fundamental tool in order to validate the numerical analysis that will be used to assess the vibration environment, due to in-orbit micrometeoroids and space debris at the accelerometer location. This paper presents the test procedure applied and the general results achieved.     

推进剂泄漏检测比对技术研究

卫星推进剂泄漏检测是航天器发射任务中的一个重要环节,它可以保证人员和产品安全,防止安全事故的发生。但是检测仪器的校准一直是行业内的难题。介绍一种推进剂泄漏检测比对装置的结构原理、泄漏模拟源获得方式以及比对实验方法,给出了无水肼模拟源扩散率实验和比对因子测量结果。     

High-energy heavy ion testing of VLSI devices for single event upsets and latch up

Several very large scale integrated (VLSI) devices which are not available in radiation hardened version are still required to be used in spacecraft systems. Thus these components need to be tested for highenergy heavy ion irradiation to find out their tolerance and suitability in specific space applications. This paper describes the high-energy heavy ion radiation testing of VLSI devices for single event upset (SEU) and single event latch up (SEL). The experimental set up employed to produce low flux of heavy ions viz. silicon (Si), and silver (Ag), for studying single event effects (SEE) is briefly described. The heavy ion testing of a few VLSI devices is performed in the general purpose scattering chamber of the Pelletron facility, available at Nuclear Science Centre, New Delhi. The test results with respect to SEU and SEL are discussed.     

基于响应面方法的碳纤维蜂窝板有限元模型修正

蜂窝板是一种特殊的高强度轻质复合材料,在卫星等航天器结构中应用广泛。MSC/NASTRAN和ANSYS等大型通用有限元软件中没有蜂窝结构单元库,只能用蜂窝板等效结构参数进行计算,等效过程中的简化导致有限元计算结果与试验测量值之间存在差异。基于响应面的模型修正方法可以避免每次迭代都调用有限元程序,提高计算效率。依据三明治夹芯板理论计算蜂窝芯等效结构参数,用ANSYS中的SHELL91单元建立多铺层碳纤维蜂窝板模型,用基于均匀设计的试验设计方法进行试验设计,获得蜂窝板在各因素和水平下的试验数据,构造二次多项式响应面,并用带变异算子的改进粒子群算法对蜂窝芯结构等效参数进行修正,修正后参数代入有限元模型,能有效改善模型计算质量。     

钛-不锈钢复合棒等强结合的特性

钛-不锈钢复合棒是航空航天领域中一种金属新材料,其性能的可靠性是保证各类航天器安全运行的重要条件,在工艺优化条件下生产的钛-不锈钢复合棒,具有与母材钛强度相等的结合强度,进一步证实了"爆炸焊接金属的极限强度等于或大于母材金属中较弱者的强度"这一说法.文章从金相、拉剪强度及钛材性能改变方面分析复合棒的显著特点,说明等强结...     

悬臂式SGCMG的高速转子的径向振动特性研究

悬臂式单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的高速转子在运行过程中将会激发复杂的微幅高频振动,迄今对SGCMG的这种振动特性的认识既不准确也不完整。首先,在线性假设的基础上分析了径向振动的来源——静动不平衡量所产生的离心力和力偶以及预紧轴承滚动面的几何误差产生的预紧力的波动;其次,在结构的基础上利用分析力学的方法得到了悬臂式高速转子的径向振动模型——相互耦合的二阶常微分方程组;最后,通过数值仿真和测试结果的对比验证了分析的合理性和模型的有效性。