悬浮月尘的遮挡模型

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1、2014年5月第40卷第5期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMav2014V01．40No．5悬浮月尘的遮挡模型陈阔李娜冯华君徐之海(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，杭州310027)摘要：探月活动中，月表的尘埃会对太阳翼等光电器件的工作效率造成严重影响．基于附着月尘的遮挡模型，从立体空间的角度分析了悬浮月尘对工作器件的遮挡，提出了悬浮月尘的单粒度遮挡模型，利用月尘的平均粒度可计算在指定立体空间内，定量月尘造成的遮挡量；引入月尘的粒度分布函数，提出了悬浮月尘的多粒度遮挡模型

2、，能够计算已知粒度分布函数的月尘在指定立体空间内造成的遮挡量；通过设计悬浮月尘遮挡的仿真实验，分别利用3种不同粒度大小的月尘进行实验，实验数据与悬浮月尘的单粒度、多粒度遮挡模型的理论计算值都较好吻合，实验结果证实了悬浮月尘遮挡模型的正确性与可靠性．关键词：月尘；悬浮；遮挡；粒度分布；光电器件中图分类号：T44；O43文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)05-0624-05ModelofoverlappingeffectoflevitationlunardustChenKuoLiNaFengHuajunXuZhihai(StateKeyLaboratory

3、ofModernOpticalInstrumentation，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Duringlunarexplorationprogram，thedustonthelunarsurfacehasasevereimpactontheen—ergyutilizationefficiencyofphotoelectricdevices，suchassolarpanels．Basedonthemodelofadherencedust，theeffectoflevitationdustwasanalyz

4、edfromtheviewofstereospace．Themodeloflevitationdust，whichhadthesamediameter，wasproposed．Withtheaveragediameterofthelunardust，thequantitativere—lationshipbetweenthelevitationdensityoflunardustandtheenergyutilizationefficiencycouldbecalculatedbythismodel．Thentakingthesizedistributionofthelu

5、nardustintoconsideration，themodelofmulti—granu—laritylevitationdustwasbuilt，withwhichthequantitativerelationshipbetweenthelevitationdensityoflunardustandtheenergyutilizationefficiencycouldbecalculatedfordustwithknowndistribution．Asimulationex-perimentalmodeloflevitationdustwassetupandexpe

6、rimentsweremadethricewithdifferentsizedistribu-tions．Theexperimentalresultsarematchedwellwiththetheorymodelofeithersingleparticlesizedustormuhi—granularitydust，whichverifiesthecorrectnessandthereliabilityoftheproposedmodelofthelevitationdust．Keywords：lunardust；levitation；shelter；sizedistr

7、ibution；photoelectricdevice人类在月球表面的活动会致使月尘悬浮，尤其是月球探测器的着陆和行进⋯．由于月尘颗粒的形状不规则性以及其静电性⋯，它在光电器件表面的附着以及在其工作空间的悬浮会造成严重的设备性能和效率的降低．国内外对附着月尘的遮挡模型进行了不同的研究‘卜5

8、，文献[1]最早提出了附着月尘对光电器件的单粒度遮挡模型，并将其拓展到多粒度遮挡模型，文献[5]提出附着月尘的简化模型，并研究了对太阳能电池的遮挡影响．同理，当月尘悬浮在光电器件的工作光路收稿日期：2013-06—27；网络出版时间：201