空间高能电子束流强度精确测定方法研究

摘要

空间高能电子会对卫星外壳材料进行表面和深层充电，从而破坏卫星表面和内部的仪器，会对航天器的空间飞行产生致命的危害，如何最大程度地屏蔽高能电子在航天器表面的充放电效应是保障航天器安全飞行的必要手段。然而，电子束流强度的精确测定由于受空间环境的复杂性影响一直面临着很大的困难，这将是目前需要解决的一个重要课题。
　　 本研究基于对地面电子束流强度的测定，提出了通过测定散射电子流强从而得到入射流强的方法。以理论计算为基础，完成了散射膜制作及厚度测量、固定角度法拉第筒、弱束流积分器和位置灵敏微通道板探测器的研制。本工作首先从理论上分析了电子在固体膜散射方法的可行性，根据理论计算的结果建立了强束测量的法拉第筒结合弱束流积分装置，并建立了弱束流测量的环形位置灵敏探测装置。利用强流质子束，对散射膜+固定角度套筒式法拉弟筒+弱束流积分器强束流在线测量系统进行了测试，以及利用弱流质子束，对散射膜+位置灵敏微通道板探测器弱束流在线测量系统进行了测试。测试结果验证了我们设计的正确性，期间仪器运行稳定，达到了设计要求。同时也证明了我们实验方案的可行性，这对我们下一步的工作，即采用电子束来实验打下了坚实的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1空间辐射简介

1.2空间飞行器的辐照屏蔽措施

1.2.1屏蔽对总剂量的影响

1.2.2屏蔽对单粒子效应的影响

1.2.3屏蔽对表面充电的影响

1.3空间电荷的测量

1.4本工作的必要性

参考文献

第二章高能粒子与固体材料相互作用

2.1高能带电离子与固体材料相互作用

2.2中高能电子与固体材料相互作用

2.2.1电子的电离能损

2.2.2高能电子的辐射能损

2.2.3电子的散射和吸收

参考文献

第三章电子束在金膜上的散射系数的理论计算

第四章实验设备的研制及实验结果分

4.1弱束流积分仪

4.2套筒式法拉第筒

4.3弱束流积分器在高电荷态离子束流强度测量中的应用

4.4位置灵敏微通道板探测器

4.4.1微通道板简介

4.4.2位置灵敏探测器工作原理

4.4.3新型一维位置灵敏环形探测器

4.4.4新型微通道板的发展

4.5数据获取系统

4.6电子学线路的调试

4.7质子束调试套筒式法拉第筒束流在线测量系统

4.8质子束调试探测器法弱束流在线测量系统

4.9小结

第五章结论

参考文献

已发表的论文

致谢