【編號(hào)】2014-84
　　【題名】高能電子輻射下聚四氟乙烯深層充電特性
　　【作者】李國(guó)，閔道敏，李盛濤等
　　【機(jī)構(gòu)】西安交通大學(xué)，電力設(shè)備電氣絕緣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
　　【刊名】物理學(xué)報(bào)（2014，11期）
　　【文摘】介質(zhì)深層充放電現(xiàn)象是誘發(fā)航天器異常故障的重要因素之一.分析了高能電子輻射下介質(zhì)內(nèi)部電荷沉積、能量沉積特性和電導(dǎo)特性,考慮了真空與介質(zhì)界面電荷對(duì)電場(chǎng)分布的影響,建立了介質(zhì)二維深層充電的物理模型,并基于有限元方法實(shí)現(xiàn)了數(shù)值計(jì)算.計(jì)算了高能電子輻射下聚四氟乙烯的深層充電特性.結(jié)果表明：真空環(huán)境下,介質(zhì)的表面存在較弱的反向電場(chǎng),隨著介質(zhì)深度增大,電場(chǎng)減小至零,隨后逐漸增大,最大值出現(xiàn)在靠近接地附近,但在接地點(diǎn),電場(chǎng)存在小幅降低.分析了不同輻射時(shí)間下(1h,1d,10d和30d),介質(zhì)內(nèi)部最大電位和最大電場(chǎng)的時(shí)空演變特性.隨著輻射時(shí)間的增加,最大電位由-128V增加至-7.9×104V,最大電場(chǎng)由2.83×105V?m-1增加至1.76×108V?m-1.討論了入射電子束流密度對(duì)最大電場(chǎng)的影響,典型空間電子環(huán)境(1×10-10A?m-2)下,電子輻照10d時(shí),介質(zhì)內(nèi)部最大電場(chǎng)為2.95×106V?m-1.而惡劣空間電子環(huán)境(2×10-8A?m-2)下,電子輻射42h,介質(zhì)內(nèi)部最大電場(chǎng)即達(dá)到108 V?m-1,超過(guò)材料擊穿閾值(約為108V?m-1),極易發(fā)生放電現(xiàn)象.該物理模型和數(shù)值方法可以作為航天器復(fù)雜部件多維電場(chǎng)仿真的研究基礎(chǔ).