多结GaAs太阳电池空间辐射移位损伤剂量预测模型

创建科学而简便可行的预测模型，准确预估长寿命卫星上太阳电池在空间辐射环境中的性能衰降，并有效评估和预测其可靠性与工作寿命直接关系到卫星等航天器任务的顺利完成。为此本项目拟用多台加速器提供的质子束、电子束模拟空间辐射全面系统地研究卫星用多结GaAs太阳电池辐射效应的数据和规律，用多种方法模拟计算质子、电子在电池多层结构材料中非电离能量损失变化，运用移位损伤剂量概念，总结得到多结GaAs电池性能衰降随移位损伤剂量变化的特征曲线；同时应用空间辐射带AP8和AE8模型用数值法计算空间全向等同质子、电子经玻璃盖片屏蔽"慢化"辐射谱，并考虑卫星任务期分析计算得到慢化辐射谱在电池中的移位损伤剂量。这样就可从电池性能衰降变化的特征曲线中确定太阳电池性能的衰降，从而得到预测空间太阳电池阵性能和预估其寿命的科学方法和预测模型。为长寿命卫星太阳电池阵性能衰降预估设计和在轨运行性能分析预测提供支持。

为了卫星等航天器任务的顺利完成，需要提供科学的预测方法，准确预估长寿命卫星上太阳电池在空间辐射环境中的性能衰降，并有效评估和预测其可靠性与工作寿命，本项目通过利用国内多台加速器提供的质子束、电子束模拟空间辐射全面系统地研究了卫星用多结GaAs太阳电池辐射效应的数据和规律，并用多种方法模拟计算质子、电子在电池多层结构材料中非电离能量损失变化，运用移位损伤剂量概念，总结得到多结GaAs电池性能衰降随移位损伤剂量变化的特征曲线；同时应用空间辐射带AP8和AE8模型用数值法计算空间全向等同质子、电子经玻璃盖片屏蔽“慢化”辐射谱，并考虑卫星任务期分析计算得到慢化辐射谱在电池中的移位损伤剂量。运用此移位损伤剂量就可从电池性能衰降变化的特征曲线中确定太阳电池性能的衰降，从而得到了预测空间太阳电池阵性能和预估其寿命的科学方法和预测模型。为长寿命卫星太阳电池阵性能衰降预估设计和在轨运行性能分析预测提供了支持。并已在国际核心期刊发表SCI收录学术论文5篇。因此，通过本项目研究任务的完成，达到了研究目标，创建了科学而简便可行的预测模型，为卫星等航天器任务的顺利完成提供了预测方法支持。