超高速碰撞供電太陽能電池陣產(chǎn)生的放電特性研究.pdf

1、人類對太空地不斷探索導(dǎo)致空間環(huán)境日漸惡化，太陽能電池陣作為航天器的主要動力來源，同時(shí)也是航天器最大的暴露裝置和部件，時(shí)刻都有可能遭到空間微小碎片的超高速撞擊。特別是微小碎片超高速撞擊太陽能電池陣產(chǎn)生的放電將會對其造成嚴(yán)重毀傷，為了更好地指導(dǎo)太陽能電池陣的防護(hù)設(shè)計(jì)和材料選擇，開展了超高速碰撞供電太陽能電池陣產(chǎn)生等離子體的放電特性研究。取得的主要研究成果如下：
　　a）建立了超高速碰撞供電太陽能電池陣實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，瞬態(tài)等離子體特征參量診斷

2、的Langmuir三探針診斷系統(tǒng)，在碰撞角度為30°時(shí)，等離子體的電子密度和電子溫度隨著碰撞速度的增加而增大，這為分析超高速碰撞供電太陽能電池陣產(chǎn)生的放電特性打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　b）超高速碰撞供電太陽能電池陣產(chǎn)生的放電與碰撞角度、碰撞速度、供電電壓等有著密切的聯(lián)系，在供電電壓較低時(shí)不易發(fā)生二次放電，并且在碰撞角度為30°時(shí)，初級放電電流的峰值隨著碰撞速度的增加而增大，初級放電是由壓電效應(yīng)以及超高速碰撞產(chǎn)生等離子體的誘發(fā)而瞬間產(chǎn)

3、生的。
　　c）初級放電是二次放電的必要條件，超高速碰撞供電太陽能電池陣產(chǎn)生的等離子體是不斷運(yùn)動的，在發(fā)生初級放電后，膨脹的等離子體云做減速運(yùn)動，靜止瞬間由于外加電壓的作用，產(chǎn)生的等離子體加速向靶板方向運(yùn)動、集聚，當(dāng)?shù)入x子體累積到一定濃度時(shí)會誘發(fā)二次放電，二次放電的電流峰值較初級放電的電流峰值大，并且持續(xù)時(shí)間較長，將會對太陽能電池陣造成嚴(yán)重地碳化和燒蝕；
　　d）超高速碰撞對太陽能電池陣最直觀的毀傷是穿孔和在基板后面形成碎片