资源描述：
《质子辐照Kapton_Al的蒙特卡罗模拟_李瑞琦》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、#计算材料学#质子辐照Kapton/Al的蒙特卡罗模拟李瑞琦李春东何世禹杨德庄(哈尔滨工业大学空间材料与环境工程重点实验室,哈尔滨150001)文摘采用蒙特卡罗方法(MC方法),模拟了质子辐照时质子的能量损失、射程、射程偏离及其产生的空位缺陷和电离能损分布。模拟结果表明:入射能量在10~300keV区间,Kapton/Al对入射质子的阻止本领主要取决于电子阻止本领,在80keV出现峰值,可作为地面模拟试验能量选取的参考;质子在Kapton/Al中的射程分布可近似看作高斯分布,质子射程及其偏离随能量增加而增
2、加;位移缺陷和电离作用是两个相对的过程,低能时主要表现为位移缺陷,高能时表现为电离作用。关键词质子辐照,Kapton/A,l蒙特卡罗,能量损失,射程Monte-CarloSmiulationofKapton/AlbyProtonIrradiationLiRuiqiLiChundongHeShiyuYangDezhuang(KeyLaboratoryofSpaceMaterials&EnvironmentEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001
3、)AbstractThedistributionofenergyloss,projectedrange,straggling,vacanciesandionizationenergylossdur-ingprotonirradiatingissimulatedbyMonte-Carlo.Simulatingresultsindicatethattheelectronstoppingpoweristhemaincontributiontostoppingpoweragainsttheincidentprot
4、onwithanenergyof10~300keVandapeakvalueofpoweroccursat80keV.Thiscanberegardedasareferenceforenergychoosinginthesimulationtestontheground.ThedistributionofrangeforprotoninKapton/Alisconsideredasthegaussdistribution,andtheprotonrangeanditsstragglingisincreas
5、edwiththeenergy.Thevacancyandionizationaretworelativeeventsandthevacancyeventap-pearatlowenergylevelwhiletheionizationeventappearsathighenergyleve.lKeywordsProtonirradiation,Kapton/A,lMonte-Carlo,Energyloss,Range1引言光学性能的退化可导致航天器原有的热平衡遭到破Kapton/Al是在聚酰亚胺(PI
6、)薄膜上真空镀铝坏,造成航天器的可靠性下降,工作寿命降低等严重[4]得到的一类功能材料。作为柔性第二表面镜后果。因此,考察质子辐照条件下Kapton/Al性(FOSR),其PI薄膜层对远红外辐射有强烈的吸收,能变化是地面模拟试验中必不可少的一项工作。[1]并可通过调节薄膜厚度来改变发射率的大小。这蒙特卡罗方法(MC)可用来分析粒子在材料中种柔性第二表面镜在国内外航天领域得到广泛应用,的输运过程及效应,是较为成熟和普遍认同的计算机并极有可能成为下一代长寿命空间飞行器被动热控模拟方法,目前在空间辐照、离子注入
7、以及核辐射等[2~3][5~7]措施的首选材料。对依靠自身特定的光学性能领域已得到广泛研究。高能粒子在金属材料中来满足服役要求的空间薄膜反射体而言,空间辐照环的运输模拟有一些研究,但低能离子在有机聚合物或境是对其性能影响最苛刻的外部因素。地球轨道空复合多层介质方面的模拟还比较少,几乎未见报[8-9]间辐射粒子,尤其高份额的质子辐照是造成Kapton/道。本文采用MC方法对质子辐照下的Kapton/Al热控涂层性能损伤的主要原因之一。Kapton/AlAl进行了模拟,模拟结果对地面模拟质子辐照实验收稿日期:
8、2006-08-29;修回日期:2007-03-20基金项目:国家自然科学基金资助项目(50431020)作者简介:李瑞琦,1970年出生,博士研究生,主要从事空间环境与功能材料交互作用方面的研究工作宇航材料工艺2007年第3期)13)条件的确定以及材料损伤的微观机理分析将具有重的,而且其运动轨迹具有明显的角偏转,由此可以造要的指导意义。成原子的移位运动。入射粒子同靶原子核每发生一2蒙特卡罗模拟次碰撞,其能量损失为:[10]M
