[发明专利]一种利用在轨数据预示卫星深层介质放电是否危险的方法

权利要求书

1.一种利用在轨数据预示卫星深层介质放电是否危险的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)高能电子穿透卫星表面屏蔽层沉积在介质层中，形成充电结构，屏蔽层材料为铝板，介质层材料为聚四氟乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂或氟化乙丙烯，测试环境为有能量大于100KeV的高能电子存在的空间环境；

(2)计算得到电子积分通量阈值F_max：

F_max＝J_max/(π×e)            I

E＝J/σ                       II

其中，J为充电电流，e为元电荷电量1.6×10^-19C，E为电场强度，σ为介质层材料电导率；

根据式II可推出充电电流阈值J_max＝E_max×σ；其中，E_max为击穿电场强度，特定材料的E_max和σ是确定的；

将式II推出的充电电流阈值J_max带入式I能够得到导致深层介质放电的电子积分通量阈值F_max；

(3)确定沉积在介质中的电子能量范围：

将介质层的结构材料厚度换算成铝的厚度，根据已知电子在铝中的射程随能量的变化，得到能够穿透屏蔽层的电子能量的最小值，表示为EN_min和能够穿过介质层的电子能量的最大值，表示为EN_max，因此得出导致此结构深层介质充电的电子能量EN，其范围为EN_min＜EN＜EN_max；

(4)根据步骤(3)中得到的电子能量EN范围，进一步得到沉积于介质中引起深层介质充电的电子积分通量F：

根据实际探测，可得到能量EN大于最小值EN_min的电子积分通量，设为F₁和能量EN大于最大值EN_max的电子积分通量，设为F₂，则(F₁-F₂)即为EN_min＜EN＜EN_max范围内的电子积分通量F；

(5)将步骤(4)得到的电子积分通量F与步骤(2)计算得到的电子积分通量阈值F_max进行比较，判断是否存在深层介质放电的危险；当F≥F_max，存在危险；当F＜F_max，不存在危险。

2.根据权利要求1所述的一种利用在轨数据预示卫星深层介质放电是否危险的方法，其特征在于：设屏蔽层为铝，厚度为0.2mm；介质层材料为聚四氟乙烯，厚度为0.3mm，等效成铝的厚度为0.23mm；屏蔽层和介质层总的等效铝厚度为0.43mm；根据电子在铝中的射程随能量的变化，得到能够穿过0.2mm铝屏蔽层到达介质层而引起内带电的最低电子能量EN_min为200keV，能够穿透介质层的电子能量EN_max为300keV，导致此结构深层介质充电的电子能量范围为200keV＜EN＜300keV。