MCNP模拟卫星介质深层充电特征

发布时间：2023-02-19 08:56

　　针对近些年卫星介质深层充电频频引发地球同步轨道卫星运行发生故障，本文利用MCNP方法模拟了卫星介质深层充电的过程，通过MCNP方法得出的理论计算值能为卫星在太空中安全运行提供了数据支持和技术参考。MCNP方法是将概率论和计算机技术相结合而产生的一种计算方法，根据实际需要建立理论模拟模型，并将计算机模拟结果作为待解决问题的近似值。 本文把高能电子在航天器介质平板模型中的充电过程简化为电子穿过屏蔽物质进入到介质Epoxy中。首先模拟在没有屏蔽物质时，0.75MeV单能电子入射，计算出介质Epoxy内部产生最大电场的厚度为0.3cm；其次根据计算出来的介质厚度，模拟出有屏蔽物质Al时，最佳屏蔽厚度为0.1cm；再次，模拟4种材料（Al、Ag、Fe、Organic Glass）做为屏蔽物质时，不同入射电子能量对介质内部产生的最大电场的影响的对比，得出相同条件下，屏蔽效果最好的为Ag物质，但综合考虑（例如价格）后，选为最佳卫星屏蔽物质为Al材料；最后模拟出Al作为屏蔽物质，不同的厚度下，不同入射电子能量对介质内部产生的最大电场的影响，得出随着屏蔽物质厚度的增加，介质内部产生的最大电场值逐渐降低，...

【文章页数】：44 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 本文研究意义
第2章 射线与物质相互作用
    2.1 电子的能量损失
        2.1.1 辐射能量损失
        2.1.2 电离能量损失
    2.2 电子的散射
    2.3 γ（X）射线与物质相互作用
        2.3.1 光电效应
        2.3.2 康普顿效应（又称康普顿散射）
        2.3.3 电子对效应
第3章 蒙特卡罗方法
    3.1 蒙特卡罗方法简介
    3.2 蒙特卡罗方法介绍
        3.2.1 核数据与核反应
        3.2.2 源说明
        3.2.3 计数和输出
        3.2.4 误差评估
第4章 卫星深层充电模拟
    4.1 模拟结构
        4.1.1 模拟模型
        4.1.2 最大电场的计算方法
    4.2 参数的确定
        4.2.1 介质 Epoxy 厚度的选取
        4.2.2 屏蔽材料 Al 厚度的确定
    4.3 没有屏蔽，介质内部产生最大电场的情况
    4.4 有屏蔽 Al，介质内部产生最大电场的情况
        4.4.1 介质厚度对介质内部产生的最大电场的影响
        4.4.2 不同入射电子能量对介质内部产生的最大电场的影响
    4.5 有无屏蔽，介质内部产生最大电场的情况对比
        4.5.1 有无屏蔽（Al）对介质内部产生的最大电场的影响的对比
        4.5.2 有无屏蔽（Ag）对介质内部产生的最大电场的影响
        4.5.3 有无屏蔽（Fe）对介质内部产生的最大电场的影响
        4.5.4 有无屏蔽（Organic Glass）对介质内部产生的最大电场的影响
    4.6 不同屏蔽材料对介质内部产生最大电场的影响的对比
        4.6.1 不同入射电子能量对介质内部产生最大电场的影响的对比
        4.6.2 屏蔽厚度对介质内部产生的最大电场的影响
    4.7 不同屏蔽(Al)厚度对介质内部产生最大电场的影响的对比
    4.8 结论
参考文献
附录
致谢
作者简介及在学期间所取得的科研成果



本文编号：3745921