可溶性聚四氟乙烯介質深層充放電現象是誘發航天器異常故障的重要因素之一分析了高能電子輻射下可溶性聚四氟乙烯介質內部電荷沉積、能量沉積特性和電導特性,考慮了真空與可溶性聚四氟乙烯介質界面電荷對電場分布的影響,建立了可溶性聚四氟乙烯介質二維深層充電的物理模型,并基于有限元方法實現了數值計算.計算了高能電子輻射下可溶性聚四氟乙烯的深層充電特性.結果表明:真空環境下,可溶性聚四氟乙烯介質的表面存在較弱的反向電場,隨著可溶性聚四氟乙烯介質深度增大,電場減小至零,隨后逐漸增大,最大值出現在靠近接地附近,但在接地點,電場存在小幅降低.分析了不同輻射時間下(1h, 1d, lOd和30 d),可溶性聚四氟乙烯介質內部最大電位和最大電場的時空演變特性.隨著輻射時間的增加,最大電位山一128 V增加至一7.9 x 104 V,最大電場山2.83 x 105 V}m-1增加至1.76 x lOg V}m-1.討論了入射電子束流密度對最大電場的影響,典型空間電子環境(1 x 10-10 A}m-2)下,電子輻照lOd時,可溶性聚四氟乙烯介質內部最大電場為2.95 x 106 V}m-1.而惡劣空間電子環境(2 x 10-g A}m-2)下,電子輻射42 h,可溶性聚四氟乙烯介質內部最大電場即達到lOg V}m-1,超材料擊穿閡值(約為lOg V}m-1),極易發生放電現象.該物理模型和數值方法可以作為航天器復雜部件多維電場仿真的研究基礎。www.mytd198.net
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