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基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电特征分析

方庆园 王通 季启政 冯娜 刘卫东

方庆园, 王通, 季启政, 等. 基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电特征分析[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 023007. doi: 10.11884/HPLPB202133.200149
引用本文: 方庆园, 王通, 季启政, 等. 基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电特征分析[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 023007. doi: 10.11884/HPLPB202133.200149
Fang Qingyuan, Wang Tong, Ji Qizheng, et al. Analysis of spacecraft charging onset using secondary electron yield[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 023007. doi: 10.11884/HPLPB202133.200149
Citation: Fang Qingyuan, Wang Tong, Ji Qizheng, et al. Analysis of spacecraft charging onset using secondary electron yield[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 023007. doi: 10.11884/HPLPB202133.200149

基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电特征分析

doi: 10.11884/HPLPB202133.200149
基金项目: 国家自然科学基金青年基金项目(51807123);中国博士后科学基金面上项目(2017M623400);河北省自然科学基金项目(F2018210136);河北省教育厅自然科学基金项目(QN2018044)
详细信息
    作者简介:

    方庆园(1987—),女,博士,硕导,从事复杂电磁环境效应、天线设计方面的研究工作;fangqingyuan1987@126.com

  • 中图分类号: TM12

Analysis of spacecraft charging onset using secondary electron yield

  • 摘要: 为了进一步贴近航天器表面起电环境以得到更加可信的分析结果,针对航天器在恶劣充电环境下的表面起电问题,考虑空间等离子体双麦克斯韦分布情况,建立了基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电阈值方程,可在入射电子能量连续分布情况下定量分析航天器表面起电特征,其中双麦分布可更好地描述磁层亚爆期间的恶劣充电环境。经过理论分析,归纳出双麦分布下的两种典型等离子体状态。通过仿真计算,得到了在两种典型等离子体状态下航天器表面电位随等离子体浓度和温度变化的特征。结果表明:电子温度越高,表面负带电电位越高,充电越严重,与此同时,双麦分布下等离子体两种电子组分的浓度比值对带电结果有重要影响。
  • 图  1  二次电子发射系数随电子温度变化

    Figure  1.  Secondary electron yield versus the electron temperature

    图  2  Case1-充电阈值曲线和二次电子系数曲线

    Figure  2.  Case1-charging threshold curve and secondary electron yield curve

    图  3  Case1-充电阈值曲线关于Te2的变化趋势

    Figure  3.  Case1-charging threshold curve versus Te2

    图  4  Case2-充电阈值曲线和二次电子系数曲线

    Figure  4.  Case2-charging threshold curve and secondary electron yield curve

    图  5  Case2-充电阈值曲线关于Te2的变化趋势

    Figure  5.  Case2-charging threshold curve versus Te2

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-31
  • 修回日期:  2020-08-29
  • 刊出日期:  2021-01-07

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