轻火石玻璃空间辐射效应及试验方法

利用γ射线源,开展了空间用轻火石(QF)玻璃的空间辐射效应及试验方法研究.研究了QF在不同总剂量辐照条件下的性能退化规律.获得了轻火石玻璃最大辐照剂量达100 Mrad的辐射效应试验数据,总结了QF玻璃辐射效应变化规律.通过光谱解析等方法,分析了QF玻璃空间辐射效应机理及辐射损伤来源.建立了QF玻璃性能退化模型,QF玻...     

带电粒子辐射对碳纳米管纸电学性能的影响

碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,具有优异的力学、电学和化学性能,是未来电子元器件的理想候选材料,应用前景广阔。碳纳米管应用于航天器时,应充分考虑空间带电粒子辐射环境对其性能的影响。本文针对碳纳米管的空间应用需求,基于地球同步轨道带电粒子辐射环境,开展了电子、质子对碳纳米管纸微观结构及导电性能的影响研究,电子能量为200.0ke V、500.0ke V、1.0Me V,质子能量为500.0ke V、1.0Me V。研究表明,碳纳米管纸材料电性能的退化是由于材料表面结构发生了变化,且材料中的缺陷数量在辐照作用下增加,使得载流子在材料中的迁移路径受到影响,导致其导电性能下降。     

总剂量效应模拟试验中的模拟源比较

分析了模拟试验中各种辐射源对试验样品的影响,从理论上分析了在总剂量辐照试验中不同模拟源的差异,对辐照模拟源的选取给出了选择的建议.     

原子氧处理对氧化锌薄膜的结构及光学特性的影响

本文采用脉冲激光沉积方法在Al2O3(0001)基底上,500℃的衬底温度条件下,制备出了具有高度C轴择优取向的氧化锌薄膜.用自行研制的同轴源型原子氧地面模拟装置,以1.62×1016AO·cm-2·s-1的原子氧束流强度(氧原子能量约5ev)对制备的薄膜进行了不同时间(30、60、90和120min)的处理.通过X射线衍射(XRD)、透射光谱和拉曼光谱等分析手段对原子氧处理前后薄膜的结构及光学特性进行了分析.氧化锌薄膜的结晶质量随原子氧作用时间增加而显著变好,晶粒尺寸呈变大趋势,缺陷浓度明显降低;氧化锌薄膜的禁带宽度随原子氧作用时间增加而变小.采用本方法处理的氧化锌薄膜,可用于制备高性能的氧化锌基光电器件.     

γ辐照对空间用光学玻璃透射率的影响

利用60Coγ射线对熔融石英、重火石和镧冕玻璃进行辐照,研究其光学透射率的变化及其在空间光学系统中的适用性。辐照后测试光学玻璃的透射率,光谱范围为400～1100nm。测量结果表明,除熔融石英玻璃外,其它玻璃的可见光透射率辐照后均下降。尽管重火石和镧冕玻璃光学透射率在辐照前相似,但辐照后的透射率损耗则不同,镧冕玻璃抗辐射能力更强。对于重火石和镧冕玻璃,未镀膜样品较镀防反射膜样品的抗辐射能力强。研究中观测到,当达到一定辐射剂量后,玻璃材料的透射率不再继续衰减而趋于稳定。这些结果为空间光学系统针对辐射进行冗余设计提供了依据。     

掺铒光纤放大器(EDFA)的空间辐射效应分析

掺铒光纤放大器(EDFA)是光通信系统中的重要组成部件.介绍了掺铒光纤放大器(EDFA)的组成及其工作原理,并且分析了掺铒光纤放大器(EDFA)在空间应用中可能产生的辐射效应.为进一步开展其相关的试验研究工作提供了依据.     

Ce掺杂对空间激光通信掺铒光纤的耐辐照影响研究

辐照环境下掺铒光纤性能下降严重影响了其在空间环境中的应用,而Ce可以凭借其变价能力抑制光纤的辐致损伤效应。利用螯合物气相沉积法制备了不同Ce掺杂量的掺铒光纤,在常温下使用⁶⁰Co辐照源对光纤进行了累积剂量100 krad、剂量率6.17 rad/s的辐照实验。通过吸收损耗谱的测试发现Ce掺杂含量高的光纤在辐照后损耗为419.185 dB/km@1 200 nm,且荧光寿命变化量减小了0.578 ms。通过切片芯层透过率及电子顺磁共振测试发现Ce掺杂可以有效降低光纤中Al和Ge相关的色心缺陷数量。最后通过增益测试验证了Ce掺杂对掺铒光纤抗辐照能力的改善,辐照后高Ce掺杂的光纤比未掺杂Ce光纤的增益高出4.15 dB。实验结果表明,Ce掺杂可以有效增强掺铒光纤抗辐照性能,这一结论对掺铒光纤在太空中的应用具有重要意义,该研究结果能够为后续掺铒光纤的耐辐照加固及其在空间中的应用提供参考。     

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。     

空间高能电子辐照对氟橡胶性能的影响

本文研究了相同电子能量、不同剂量率的辐照对氟橡胶(Fluorine Rubber,FPM)电阻率特性和力学性能的影响。电子能量是2MeV,剂量率分别是1.5×10~5rad(Si)/h,1.5×10~6rad(Si)/h,1.5×10~7rad(Si)/h。结果表明:FPM的电阻率呈下降趋势,并且辐照剂量越大电阻率下降得越快;FPM的拉伸强度先变大,而后随着辐照剂量的增加拉伸强度又持续变小;FPM的断裂伸长率随着辐照剂量的增加而降低,与辐照剂量率没有关系。该研究获得的试验数据,对航天器设计过程中材料的选择和使用都具有实际的指导意义。