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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
低轨道空间微小碎片密度相对较高,对太阳电池等大面积暴露材料的累积撞击损伤效应是航天器设计中应考虑的主要问题之一.以典型的太阳同步轨道为例分析和计算了太阳电池表面所遭遇的微小碎片通量,进行了微小碎片的撞击损伤模拟实验,并建立了撞击损伤方程.根据碎片通量分布及撞击损伤方程计算了微小碎片的超高速撞击所产生的太阳电池表面的面积损伤率,通过光学透射率的实验测试并结合理论模型,对碎片导致的太阳电池光学透射率衰减进行了计算和分析.结果表明,10a累积撞击导致的太阳电池表面的面积损伤率平均约为0.61%,严重时达到2.3 关键词: 微小碎片 超高速撞击 太阳电池 玻璃盖片  相似文献   

2.
微小空间碎片撞击诱发放电效应研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
李宏伟  韩建伟  蔡明辉  吴逢时 《物理学报》2013,62(22):229601-229601
微小空间碎片超高速撞击航天器表面, 能够抛射出高密度的等离子体云团, 如果撞击发生在航天器的高充电表面或带电部件等敏感区域, 撞击等离子体将会诱发放电, 该机制已经引起了广泛的关注, 但是相关研究还十分欠缺. 本文利用等离子体驱动微小碎片加速器加速200 μm的微粒, 通过模拟实验开展微小空间碎片撞击诱发放电的研究, 获得了典型的实验结果, 对撞击诱发放电信号的特征进行了分析. 关键词: 微小空间碎片 撞击诱发放电  相似文献   

3.
蔡明辉  吴逢时  李宏伟  韩建伟 《物理学报》2014,63(1):19401-019401
空间微小碎片超高速撞击航天器表面可产生稠密的等离子体,随着等离子体的扩散可导致静电放电及电磁干扰脉冲的发生,近而威胁航天器在轨安全.本文利用等离子体驱动微小碎片加速器研究了质量为10 5g的空间碎片撞击产生的等离子体基本特性,给出了等离子体总电荷与微小碎片速度之间的关系,获得了等离子体扩散速度参数及等离子体电子密度随时间和空间的演化关系,研究结果对于揭示空间微小碎片撞击诱发放电和电磁干扰脉冲形成的机理具有重要意义.  相似文献   

4.
微小空间碎片撞击诱发放电能够触发航天器的在轨工作异常甚至失效,对航天器的安全运行构成严重威胁.国内外相关机构已经利用地面模拟装置对撞击诱发放电的机理进行了初步的研究,但是更深入的研究由于实验条件的限制受到制约,本文根据激光诱导等离子体与碎片撞击诱发等离子体参数相似的特点,首次提出了利用脉冲激光诱导等离子体技术模拟微小空间碎片撞击诱发放电的方法,并从理论上对该方法进行分析,初步的实验结果证实了该方法的可行性.  相似文献   

5.
空间微小碎片与航天器表面超高速撞击, 能够抛射出等离子体, 在高充电的航天器表面诱发静电放电, 是可能引发航天器异常的一个重要因素. 本文利用等离子体驱动微小碎片加速器对充电材料进行超高速(3 km/s)撞击模拟实验, 通过观测放电脉冲信号来研究因撞击产生的等离子体诱发的放电, 得到较好的实验现象, 初步确认了超高速碎片撞击充电材料诱发放电的机理.  相似文献   

6.
高著秀  冯春华  杨宣宗  黄建国  韩建伟 《物理学报》2012,61(14):145201-145201
等离子体驱动微小碎片加速器是地面模拟空间微小碎片超高速撞击实验的装置, 决定其加速效果的是加速器同轴枪内等离子体轴向速度. 采用发射光谱法研究等离子体轴向速度随放电电压和工作气体压强的变化关系. 实验结果揭示:轴向速度随着放电电压的增大线性增加,随工作气压的增大而缓慢减小, 与数值模拟结果符合.为进一步提高等离子体轴向速度,优化加速器提供了可靠依据.  相似文献   

7.
弹丸超高速撞击防护屏碎片云数值模拟   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
 低地球轨道的各类航天器易受到微流星体及空间碎片的超高速撞击。这些撞击损伤航天器飞行的关键系统,进而导致航天器发生灾难性失效。为了保证航天员的安全及航天器的正常运行,微流星体及空间碎片防护结构设计是航天器设计的一个重要问题。采用AUTODYN软件进行了弹丸超高速正撞击及斜撞击防护屏所产生碎片云的SPH法数值模拟,给出了二维及三维模拟结果;研究了防护屏厚度、弹丸形状、撞击速度以及材料模型等对碎片云的影响。模拟结果同高质量实验研究的结果进行了比较,模拟的碎片云形状和碎片云特征点的速度同实验相吻合。验证了数值模拟方法的有效性。  相似文献   

8.
高功率脉冲激光对阶跃折射率多模光纤损伤机理   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 理论分析和模拟仿真研究了激光点火系统中光纤端面损伤、光纤初始输入段损伤和光纤内部损伤机理。结果显示:端面损伤主要是由光纤端面的杂质和缺陷引起;光纤初始输入段损伤是由光束的初次反射造成光纤局部激光能量密度增大引起的;光纤内部体损伤主要由于激光自聚焦效应引起损伤和光纤受到的意外应力产生微小碎片,吸收激光能量,引起光纤局部损伤。给出了激光点火系统中提高光纤损伤阈值的一般方法,主要包括光纤端面处理、设计合理的激光注入耦合装置。  相似文献   

9.
超高速撞击实验中,通过对撞击发光信号的监测,利用光谱分析法测量超高速微粒撞击形成等离子体的温度和密度是最有效的方法,也是深入研究微小空间碎片撞击诱发放电效应的基础.国内外相关机构已利用该方法对毫米以上微粒撞击等离子体的参数进行了监测,但是毫米以下微粒撞击发光信号的监测难度更大,相关研究还未见报道.本文在等离子体驱动微小碎片加速器上对百微米级微粒超高速撞击的发光信号进行了监测,对该撞击发光信号以及撞击诱发放电过程中发光的基本特征进行了分析,并提出了利用撞击发光信号对微粒速度进行测量的方法.  相似文献   

10.
有效反射面积小,运动速度快的空间低轨卫星和小碎片的日益增多对现有地基探测跟踪技术提出了挑战。本文分析了国外现有低轨小目标光电探测技术的发展现状,结合低轨小目标的探测需求,提出了一种用于低轨微小卫星及小碎片搜索/跟踪探测的机动式车载大视场光电望远镜设计方案。介绍了该望远镜的光学系统、跟踪架及载车,描述了它的工作模式和图像处理,讨论了系统的搜索和探测能力。结果表明,该望远镜对300 km轨道高度的目标搜索能力达到13.5星等(相当于直径5 cm目标),可以满足搜索和跟踪低轨微小卫星及小碎片探测的实际需求。  相似文献   

11.
实现高速沉积对于薄膜微晶硅太阳电池产业化降低成本是一个重要手段.采用超高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,实现了微晶硅硅薄膜的高速沉积,并通过改变气体总流量改变气体滞留时间,考察了气体滞留时间在化学气相沉积(CVD)过程中对薄膜的生长速率以及光电特性和结构特性的影响.采用沉积速率达到12?/s的高速微晶硅工艺制备微晶硅电池,电池效率达到了5.3%. 关键词: 气体滞留时间 高速沉积 微晶硅 超高频等离子体增强化学气相沉积  相似文献   

12.
新型平板热管式太阳能集热技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用二维微通道阵列平板热管,提出了全新平板式太阳能集热技术及其热水系统,测试了平板微热管基本性能,将其应用于平板太阳能热水器,研制成功了新型平板热管式太阳能热水器,测试了热水器性能,其逐时最高效率为87.82%,日平均效率高达65.98%,且不受时域和地域限制,并具有成本低、抗冻、承压、紧凑、轻巧、不结垢等优点,整体性能优越,应用前景极其广阔。  相似文献   

13.
A search for a nonzero neutrino magnetic moment has been conducted using 1496 live days of solar neutrino data from Super-Kamiokande-I. Specifically, we searched for distortions to the energy spectrum of recoil electrons arising from magnetic scattering due to a nonzero neutrino magnetic moment. In the absence of a clear signal, we found micro(nu)相似文献   

14.
Silicon micro-nano pillars are cost-efficiently integrated using twice cesium chloride (CsCl) islands lithography technique and dry etching for solar cell applications. The micro PMMA islands are fabricated by inductively coupled plasma (ICP) dry etching with micro CsCl islands as masks, and the nano CsCl islands with nano sizes then are made on the surface of micro PMMA islands and silicon. By ICP dry etching with the mask of micro PMMA islands and nano CsCl islands, the micro-nano silicon pillars are made and certain height micro pillars are randomly positioned between dense arrays of nano pillars with different morphologies by controlling etching conditions. With 300 nm depth p-n junction detected by secondary-ion mass spectrometry (SIMS), the micro pillars of the diameter about 1 μm form the core–shell p-n junction to maximize utility of p-n junction interface and enable efficient free carrier collection, and the nano tapered pillars of 150 nm diameter are used to decrease reflection by a graded-refractive-index. Compared to single micro or nano pillar arrayed cells, the co-integrated solar cell with micro and nano pillars demonstrates improved photovoltaic characteristic that is a photovoltaic conversion efficiency (PCE) of 15.35 % with a short circuit current density (J sc) of 38.40 mA/cm2 and an open circuit voltage (V oc) of 555.7 mV, which benefits from the advantages of micro-nano pillar structures and can be further improved upon process optimization.  相似文献   

15.
Wettability tailoring of patterned silicon surface has great potential in fields producing integrated circuits, solar cells, sensors, detectors, and micro/nano electromechanical systems. The present paper presents a convenient yet effective method of combining reactive ion etching and catalyzed etching to prepare silicon surface with micro-nano dual-scale pillars. The experimental results indicate that the hydrophilic surface transformed to a superhydrophobic surface when micro-nano dual-scale pillars were formed. The surface preserved superhydrophobicity even when the geometric parameters of the micropillars were changed. Overhangs of water drops on steep micro-nano dual-scale pillars result in superhydrophobicity. This method offers a new way for tailoring the wettability of patterned silicon surfaces.  相似文献   

16.
孙洪伟  郝建红  赵强  范杰清  张芳  董志伟 《强激光与粒子束》2021,33(12):123021-1-123021-6
在太阳能电池效率的评价中,电池材料、掺杂浓度、扩散长度等都是比较重要的参数,合理地改变相关参数可以优化太阳能电池的性能,提高电池效率。此外,在太阳能电池表面镀一层具有减反作用的光学薄膜(简称减反膜)也是提高电池效率的重要手段。以提高电池效率为目标,对单晶硅太阳能电池的掺杂浓度和扩散长度等微观参数进行计算优化,分析了掺杂浓度和扩散长度变化对电池效率的影响。并在此基础上分析了不同类型的减反膜对于电池效率的影响,给出了最佳减反膜材料及其膜系厚度,并且结合镀膜后电池量子效率的变化验证了其准确性。结果表明,在优化电池掺杂浓度和扩散长度的基础上,选择合适的减反膜,电池效率最高可达20.35%,相比于优化前提高了8.25%。  相似文献   

17.
为了分析太阳辐射对卫星光通信系统造成的影响,利用太阳常数和微元法计算了辐照到目标物体表面的太阳辐射功率。结合地面通信终端的接收信号功率,分析了在太阳辐射影响下的系统信噪比和误码率,并给出了满足系统误码率10-9条件下,发射信号功率、俯仰角以及跟瞄误差之间的关系。结果表明对日俯仰角需要被限制在一个很小的变化范围,而增大信号发射功率和减小系统跟瞄误差都是提高卫星光通信系统可靠性的有效途径。  相似文献   

18.
采用金属银辅助化学刻蚀法在制绒的硅片表面刻蚀纳米孔形成微纳米双层结构,以期获得高吸收率的太阳能电池用黑硅材料.鉴于微纳米结构会在晶硅表面引入大量的载流子复合中心,利用磁控溅射技术在黑硅太阳电池表面制备了BiFeO_3/ITO复合膜,并对其表面性能和优化效果进行了探索.实验制备的具有微纳米双层结构的黑硅纳米线长约180—320 nm,在300—1000 nm波长范围内入射光反射率均在5%以下.沉积BiFeO_3/ITO复合薄膜后的黑硅太阳能电池反射率略有提高,但仍然具有较强的光吸收性能;采用BiFeO_3/ITO复合膜的黑硅太阳能电池开路电压和短路电流密度分别由最初的0.61 V和28.42 mA/cm~2提升至0.68 V和34.57 mA/cm~2,相应电池的光电转化效率由13.3%上升至16.8%.电池综合性能的改善主要是因为沉积BiFeO_3/ITO复合膜提高了电池光生载流子的有效分离,从而增强了黑硅太阳电池短波区域的光谱响应,表明具有自发极化性能的BiFeO_3薄膜对黑硅太阳能电池的表面性能可起到较好的优化作用.  相似文献   

19.
《Current Applied Physics》2020,20(2):358-362
Third generation nanostructure-based solar cells such as dye-sensitized solar cells (DSSCs) are green and low-cost future substitute for silicon-based solar cells. Zinc Stannate-based DSSCs are attractive due to their interesting properties, but aggregated Zn2SnO4 nanoparticles are large in comparison to TiO2 nanoparticles which deteriorate DSSC performance. Electric field assisted sintering (EFAS) due to its outstanding impacts on optical and electrical characteristics is favorable. To this aim, we try to study the enhancement effect of EFAS on the performance of Zn2SnO4-based DSSCs. EFAS could manipulate nanostructure matrix remarkably to develop the effective surface area to gather higher amounts of dye molecules resulting enhanced light harvesting and improved current density further; this method helps to improve electron transportation by decreasing recombination probability. The reported strategy is applicable in numerous electro-optical devices including nanoporous medium such as perovskite solar cells.  相似文献   

20.
The possibility of the formation of a plasma–dust cloud in the exosphere of the Moon owing to impacts of meteoroids on the lunar surface is discussed. Attention is focused on dust particles at large altitudes of ~10–100 km at which measurements were performed within the NASA LADEE mission. It has been shown that a melted material ejected from the lunar surface owing to the impacts of meteoroids plays an important role in the formation of the plasma–dust cloud. Drops of the melted material acquire velocities in the range between the first and second cosmic velocities for the Moon and can undergo finite motion around it. Rising over the lunar surface, liquid drops are solidified and acquire electric charges, in particular, owing to their interaction with electrons and ions of the solar wind, as well as with solar radiation. It has been shown that the number density of dust particles in the plasma–dust cloud present in the exosphere of the Moon is ?10?8 cm?3, which is in agreement with the LADEE measurements.  相似文献   

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