超高速碰撞供电太阳能电池阵产生的放电特性研究

发布时间：2017-11-23 22:25

  本文关键词：超高速碰撞供电太阳能电池阵产生的放电特性研究

  更多相关文章： 超高速碰撞 供电太阳能电池阵 等离子体 放电 力学毁伤

【摘要】：人类对太空地不断探索导致空间环境日渐恶化,太阳能电池阵作为航天器的主要动力来源,同时也是航天器最大的暴露装置和部件,时刻都有可能遭到空间微小碎片地超高速撞击。特别是微小碎片超高速撞击太阳能电池阵产生的放电将会对其造成严重毁伤,为了更好地指导太阳能电池阵的防护设计和材料选择,开展了超高速碰撞供电太阳能电池阵产生等离子体的放电特性研究。取得的主要研究成果如下:a)建立了超高速碰撞供电太阳能电池阵实验系统,瞬态等离子体特征参量诊断的Langmuir三探针诊断系统,在碰撞角度为30°时,等离子体的电子密度和电子温度随着碰撞速度的增加而增大,这为分析超高速碰撞供电太阳能电池阵产生的放电特性打下了坚实的基础。b)超高速碰撞供电太阳能电池阵产生的放电与碰撞角度、碰撞速度、供电电压等有着密切的联系,在供电电压较低时不易发生二次放电,并且在碰撞角度为30°时,初级放电电流的峰值随着碰撞速度的增加而增大,初级放电是由压电效应以及超高速碰撞产生等离子体的诱发而瞬间产生的。c)初级放电是二次放电的必要条件,超高速碰撞供电太阳能电池阵产生的等离子体是不断运动的,在发生初级放电后,膨胀的等离子体云做减速运动,静止瞬间由于外加电压的作用,产生的等离子体加速向靶板方向运动、集聚,当等离子体累积到一定浓度时会诱发二次放电,二次放电的电流峰值较初级放电的电流峰值大,并且持续时间较长,将会对太阳能电池阵造成严重地碳化和烧蚀;d)超高速碰撞对太阳能电池阵最直观的毁伤是穿孔和在基板后面形成碎片云,当弹丸斜碰撞时,穿孔为椭圆形,并且随着碰撞角度的增大,椭圆形穿孔的长径比减小,直到碰撞角度为90°时,穿孔的形状是一个较规则的圆形;碎片云在膨胀过程中向长轴方向膨胀较明显,最后碎片趋于均匀分布。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V442

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本文编号：1220067