Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 113 стр.

UptoLike

Составители: 

113
Изменения нагрузочных вольтамперных характеристик кремниевых
ФЭП различен при облучении протонами с энергией 6,3 МэВ и 0,2 МэВ
(рис.5).
Электроразрядный механизм повреждения СБ
Механизм электроразрядных процессов под воздействием потоков
частиц магнитосферной и ионосферной плазмы в низковольтных и вы-
соковольтных СБ ИСЗ различен. В штатных низковольтных СБ элек-
троразрядные явления на геосинхронных ИСЗ определяются в основном
радиационной электризацией внешних диэлектрических элементов СБ
(защитные стекла, конструкционные материалы). В момент магнито-
сферных возмущений эти элементы приобретают избыточный поверх-
ностный заряд электронов, который затем релаксирует в виде разряд-
ных токовых импульсов. Механизм электроразрядных явлений в высо-
ковольтных СБ на низких орбитах около Земли (250-400 км) определя-
ется, в основном, бомбардировкой положительными ионами плазмы
поверхностных элементов СБ.
Электроразрядные и другие электрофизические процессы в СБ при-
водят к нежелательным последствиям. Разрушаются поверхностные
материалы, в первую очередь оптические и терморегулирующие покры-
тия, стекла, снижается ресурс работы фотопреобразователей. Электро-
разрядная деградация СБ на геостационарных орбитах может быть
сравнима с их радиационной деградацией в результате бомбардировки
электронами и протонами высоких энергий.
Исследования электроразрядных процессов в СБ, характерных для
геостационарных ИСЗ в момент магнитосферных возмущений, прово-
дятся на поверхности диэлектрических конструкционных материалов и
фрагментов СБ в экспериментальных вакуумных установках при облу-
чении электронными потоками с j
е
~1-10 нА/см
2
и E
е
~30-50 кэВ. Вакуум
в имитационных установках достигает p~10
-5
Па, площадь облучаемой
поверхности 0,1-0,5 м
2
. Изучаются амплитудные спектры электромаг-
нитных помех (ЭМП) от поверхностных электрических разрядов, воз-
действие электроразрядных процессов на вольтамперные характери-
стики и КПД кремниевых фотопреобразователей. Методами микроско-
пии и рентгеновской дифракционной топографии установлено, что
электрический пробой защитного стекла СБ может двояко воздейство-
вать на кремниевые пластины фотопреобразователя. В первом случае
происходит непосредственное воздействие разряда на поверхность фо-
топреобразователя с разрушением просветляющего покрытия и образо-
ванием кратера с повреждением p-n-перехода в локальном участке.
Во втором случае логично предположить воздействие на кремние-
    Изменения нагрузочных вольтамперных характеристик кремниевых
ФЭП различен при облучении протонами с энергией 6,3 МэВ и 0,2 МэВ
(рис.5).

              Электроразрядный механизм повреждения СБ
   Механизм электроразрядных процессов под воздействием потоков
частиц магнитосферной и ионосферной плазмы в низковольтных и вы-
соковольтных СБ ИСЗ различен. В штатных низковольтных СБ элек-
троразрядные явления на геосинхронных ИСЗ определяются в основном
радиационной электризацией внешних диэлектрических элементов СБ
(защитные стекла, конструкционные материалы). В момент магнито-
сферных возмущений эти элементы приобретают избыточный поверх-
ностный заряд электронов, который затем релаксирует в виде разряд-
ных токовых импульсов. Механизм электроразрядных явлений в высо-
ковольтных СБ на низких орбитах около Земли (250-400 км) определя-
ется, в основном, бомбардировкой положительными ионами плазмы
поверхностных элементов СБ.
   Электроразрядные и другие электрофизические процессы в СБ при-
водят к нежелательным последствиям. Разрушаются поверхностные
материалы, в первую очередь оптические и терморегулирующие покры-
тия, стекла, снижается ресурс работы фотопреобразователей. Электро-
разрядная деградация СБ на геостационарных орбитах может быть
сравнима с их радиационной деградацией в результате бомбардировки
электронами и протонами высоких энергий.
   Исследования электроразрядных процессов в СБ, характерных для
геостационарных ИСЗ в момент магнитосферных возмущений, прово-
дятся на поверхности диэлектрических конструкционных материалов и
фрагментов СБ в экспериментальных вакуумных установках при облу-
чении электронными потоками с jе~1-10 нА/см2 и Eе~30-50 кэВ. Вакуум
в имитационных установках достигает p~10-5 Па, площадь облучаемой
поверхности 0,1-0,5 м2. Изучаются амплитудные спектры электромаг-
нитных помех (ЭМП) от поверхностных электрических разрядов, воз-
действие электроразрядных процессов на вольтамперные характери-
стики и КПД кремниевых фотопреобразователей. Методами микроско-
пии и рентгеновской дифракционной топографии установлено, что
электрический пробой защитного стекла СБ может двояко воздейство-
вать на кремниевые пластины фотопреобразователя. В первом случае
происходит непосредственное воздействие разряда на поверхность фо-
топреобразователя с разрушением просветляющего покрытия и образо-
ванием кратера с повреждением p-n-перехода в локальном участке.
     Во втором случае логично предположить воздействие на кремние-
                                 113