[实用新型]一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统

权利要求书

1.一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述系统包括飞秒激光器、真空室、具有激光传输和聚焦功能的光学系统、带有密度梯度调制的气体靶、用于产生聚焦磁场的磁铁以及辐射效应测试装置；

所述带有密度梯度调制的气体靶、光学系统和磁铁均设置在真空室内；

所述辐射效应测试装置包括测试平台以及与所述测试平台相连的分析系统；

所述飞秒激光器用于产生飞秒激光，所述飞秒激光通过真空室内光学系统的偏转和聚束，与带有密度梯度调制的气体靶相互作用，产生模拟空间电子辐射环境的加速电子束，所述加速电子束经过聚焦磁场后作用在辐射效应测试装置的测试平台上；

所述带有密度梯度调制的气体靶的电子密度分布为沿飞秒激光传输方向上分三段：第一段电子密度均匀上升，为密度均匀迅速上升沿；第二段电子密度均匀上升且第二段电子密度上升的速率小于第一段上升的速率，为密度均匀缓慢上升沿；第三段电子密度均匀下降，为密度均匀下降沿。

2.根据权利要求1所述的一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述系统还包括设置在真空室内用于产生气体靶的气体喷嘴。

3.根据权利要求2所述的一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述气体喷嘴为亚音速气体喷嘴或超音速气体喷嘴。

4.根据权利要求1所述的一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述带有密度梯度调制的气体靶第一段的长度为20-100μm，电子密度均匀上升，最大电子密度范围为10²⁴-10²⁶m^-3；第二段的长度为30-200μm，电子密度高于第一段的电子密度，第三段的长度为20-200μm，电子密度均匀下降。

5.根据权利要求4所述的一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述带有密度梯度调制的气体靶的第一段长度为20μm，电子密度均匀上升，在第20μm处气体的电子密度为7×10²⁵m^-3；第二段长度为30μm，电子密度均匀上升，在第50μm处气体的电子数密度为8×10²⁵m^-3；第三段长度为20～60μm，电子密度均匀下降。

6.根据权利要求1所述的一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述飞秒激光的波长为0.8μm或1μm，脉冲宽度为10fs量级；飞秒激光的聚焦功率密度为I₀＝6.94×10¹⁸W/cm²。

7.根据权利要求1所述的一种基于气体靶形状设计的空间环境模拟系统，其特征在于，所述带有密度梯度调制的气体靶采用氦气或者氢气。