文档介绍：摘要的主要复杂电磁环境之一,它能通过充放电效应对电子设备造成干扰甚至破坏,是了时域特征变量和空域特征变量分离的空间等离子体鞘层动力学方程组。采用逆莸湫偷目梢⑽:π孕вΦ目占涞壤胱犹寤肪巢问扑惴治隽说缱空间等离子体中的充电时间和航天器进入空间等离子体所需的飞行时间作了分析空问等离子体是影响各类航天电子设备的工作性能、使用寿命、工作可靠性各类航天电子设备必须加以预防和克服的主要空间环境因素之一。本文立足于本专业的相关理论基础,结合经典等离子体理论、鞘层理论、电动力学理论以及现有的研究成果,提出了从时域角度研究空间等离子体对电子设备充放电效应的思路,分析推导了空间等离子体对电子设备充放电效应的时域特征:诓豢悸强占浯懦∮跋斓那榭鱿拢诘壤胱犹迩什憷砺邸甅方程,建立了一维空间等离子体对电子设备的充电模型,引入解析法求解空间等离子体鞘层动力学方程组,得出了合理的空间等离子体对电子设备充电的时域特征解;设备被充电可达到的最大电位及充电时间。结合航天器的飞行速度,对航天器在比较,进一步说明了电子设备的失效或破坏是由充电时间差、电位差引起的;治隽丝占涞壤胱犹迦植煌问缘缱由璞傅淖畲蟪涞绲缥缓统涞缡间的影响;岷系缱由璞赋<慕拥胤绞剑治隽嗽诓煌慕拥胤绞较拢缱由璞副空间等离子体充电至最大电位后的放电机理。希望本文能为电子设备预防空间等离子体的充放电现象提供一定的借鉴和参考。关键词:空间等离子体充放电效应鞘层理论时域特征分析
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第一章绪论本文的研究背景故障分析表明,由于空间等离子体使航天电子设备充电而引起的故障占所有分的故障则是因卫星充电引起的【¨。成干扰而引起的【俊】。卫星出现了严重的故障,后经仔细查找原因,认为随着航天航空事业的不断发展,人类对地球以外空间的探索活动日益频繁,在太空的空间等离子体环境中执行各种探测、通讯工作的航天器材主要是依靠各种电子设备来完成各项任务的,而这些电子设备常常受到空间等离子体环境的影响和干扰而无法正常工作。年代初,在地球同步轨道上运行的通信卫星不断出现异常现象,甚至有的通信卫星失去工作能力。宇航学家,工程技术专家从工程角度上一直找不到这些异常的原因。后经多方探索,特别是空间物理学家参与故障分析后,发现根源是由于空间异常等离子体与航天器相互作用引起的卫星充电所致。当航天器被充电到一定程度时,所产生的强电场可以将材料或器件击穿,放电所发生的电磁辐射会干扰航天器上各种电器设备的正常工作,甚至使航天器失效、损毁【俊】【俊空间环境故障的。据统计,我国的地球同步轨道通讯卫星的故障中,空间环境诱发的故障占总故障的%左右,与国际上的故障率大致相近,;在地球同步轨道上运行的另一静止卫星ǘ畏糯笃鞅换倩担蟛槊髌涠际怯捎谖佬蔷驳绶诺缍陨璞冈年加拿大的其故障还是由于卫星表面充电造成的】【。据了解,国际通讯卫星日因故障失去锁定地球的功能,卫星一度中断工作。后来查明,该卫星的故障是静电放电引起的。这次静电放电事件点燃了手动助推器,引起了一次大的姿态扰动【俊人类早在上世纪年代起即已开始了对空间等离子体环境的探测工作【Q制出了用于测量卫星表面的带电电位的卫星静电电位差计:用于测量沉降粒子特性的等离子体探测器然而就目前所知,各航天大国和集团对空间等离子体环境的研究还是比较有限的,针对等离子充放电效应的设备加固技术和设计理论还不成熟,尤其是针对等离子充放电的设备防护技术研究甚少【浚夜诟昧煊虻难芯恳啻τ谄鸩浇锥巍第一章绪论。
等离子体研究是探索并揭示物质在“。在高于的温度下,大部分物质可以处于等离子斛。.占涞壤胱犹地全面系统的研究始于世纪,而且主要集中于热等离子体技术的研究应用上,如随着科学研究事业的发展,等离子体技术业已扩展应用到各种学科领域,如化工、和运动规律的学科,其主要分高温和低温等离子体两大方面【俊高温等离子体中的粒子温度高达上千万以至上亿度,其中的粒子有足够的能研究已有半个世纪的历程;而低温等离子体的研究与应用,只是在近年来才显示空间等离子体是分布在宇宙空间的一种物质存在状态,是空间环境研究的主要未来太空领域的探索研究工作,迫切期待对空间等离子体环境的深入研究,为人类认识和改造未知的地球以外空间世界提供理论支持和技术帮助。等离子体是物质存在的四种状态之一烫⒁禾⑵偷壤胱犹逄,是物质的一种类似于气态的电离状态。任何物质,只要加热到足够高的温度,均能等离子体作为物理学研究的一个分支,人类对它的认识始于世纪,然而真正受控热核反应等离子体技术,金属焊接、切割和喷涂等材料加工的等离子矩等。能源、生物、材料、冶金、环境、电子、通讯、医疗等。并被