Электростатические разряды при совместном воздействии на стекло К-208 электронов и электромагнитного излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы электростатические разряды и радиационно-стимулированные токи утечки при раздельном и совместном воздействии электронов с энергией 10–40 кэВ и электромагнитного излучения Солнца на образцы стекла К-208, используемого в качестве покровного стекла солнечных батарей и отражающих элементов терморадиаторов космических аппаратов. Значения плотности потока электронов (φ) изменяли в диапазоне (5 × 108–1 × 1011) см–2 · с–1, поток электромагнитного излучения соответствовал одному эквиваленту солнечной освещенности. Облучение проводили в вакууме 10–4 Па. При облучении наблюдали разряды двух типов: первый тип — разряд с конусообразного микровыступа на поверхности стекла в окружающую ионизованную среду; второй тип разряда развивается вдоль облучаемой поверхности, оставляя на ней разрядные каналы шириной около 100 нм и глубиной до 2 нм. Разряды обоих видов сопровождались выбросами плазмы и генерацией электромагнитных импульсов. Получены зависимости частоты разрядов и токов утечки от параметра φ при электронном и совместном облучении. Установлено, что при фиксированной энергии электронов разряды второго типа на поверхности образцов в случае совместного облучения возникают при меньшем значении φ, чем в случае электронного облучения. Также установлено, что при совместном воздействии значительно увеличивается доля пробоев образцов покровного стекла на проводящую подложку в регистрируемых в экспериментах событий. Доля пробоев образцов стекла растет также с увеличением энергии воздействующих электронов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. Х. Хасаншин

АО “Композит”; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: rhkhas@mail.ru
Россия, Королёв; Москва

Л. С. Новиков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: rhkhas@mail.ru
Россия, Москва

Д. В. Уваров

АО “Композит”

Email: rhkhas@mail.ru
Россия, Королёв

Список литературы

  1. Norris C.B., Eernisse E.P. // J. Appl. Phys. 1974. V. 45. Iss. 9. P. 3876. https://doi.org/10.1063/1.1663878
  2. Primak W., Kampwirt R. // J. Appl. Phys. 1968. V. 39. Iss. 12. P. 5651. https://doi.org/10.1063/1.1656029
  3. Gavenda T., Gedeon O., Jurek K. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2014 V. 322. P. 7. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2013.12.017
  4. Ollier N., Boizot B., Reynard B., Ghaleb D., Petite G. // J. Nucl. Mater. 2005. V. 340. P. 209.
  5. Boizot B., Petite G., Ghaleb D., Pellerin N., Fayon F., Reynard B., Calas G. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2000. V. 166. P. 500.
  6. Chen L., Wang T.S., Zhang G.F., Yang K.J., Peng H.B., Zhang L.M. // Chin. Phys. B. 2013. V. 22. P. 126101.
  7. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С., Применко Д.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 9. С. 47. https://doi.org/10.31857/S1028096020090113
  8. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С., Коровин С.Б. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 9. С. 28. https://doi.org/10.7868/S0207352817090049
  9. Ferguson D.C., Wimberly S.C. The Best GEO Daytime Spacecraft Charging Index. // Proc. 50th AIAA Aerospace Sci. Mtg, Dallas, Texas. 2013. P. AIAA 2013-0810. https://doi.org/10.2514/6.2013-810
  10. Messenger S.R., Wong F., Hoang B., Cress C.D., Walters R.J., Kleuver C.A., Jones G. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2014. V. 61. № 6. P. 3348. https://doi.org/10.1109/TNS.2014.2364894
  11. Toyoda K., Okumura T., Hosoda S., Cho M. // J. Spacecraft Rockets. 2005. V. 42. № 5. P. 947. https://doi.org/https://doi.org/10.2514/1.11602
  12. Liu Y., Feng W., Wang S., Huang J., Tang X., Wang Zh. GEO Spacecraft potential estimation in worst-case environment by SPIS. // Proc. 14th Spacecraft Charging Technology Conference, ESA/ESTEC, Noordwijk, NL. 2016.
  13. Модель космоса. Вып. 8. Т. 2. / Ред. Новиков Л.С. М.: Изд. МГУ, 2007.
  14. Zhang G.F., Wang T.S., Yang K.J., Chen L., Zhang L.M., Peng H.B, Yuan W., Tian, F. // Nucl. Instr. Methods Phys. Res. B. 2013. V. 316. P. 218. https://doi.org/10.1016/j.nimb
  15. Boizot B., Petite G., Ghaleb D., Reynard B., Calas G. // J. Non-Cryst. Solids. 1999. V. 243. P. 268.
  16. Boizot B., Petite G., Ghaleb D., Calas G. // J. Non-Cryst. Solids. 2001. V. 283. P. 179.
  17. Sun K., Wang L.M., Ewing R.C., Weber W.J. // Philos. Mag. 2005. V. 85. P. 597.
  18. Chen L., Wang T.S., Zhang G.F., Yang K.J., Peng H.B., Zhang L.M. // Chinese. Phys. B. 2013. V. 22. P. 126101.
  19. Masui H., Toyoda K., Cho M. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2008. V. 36. P. 2387. https://doi.org/10.1109/TPS.2008.2003191
  20. Khasanshin R.H., Novikov L.S. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2019. V: 47. № 8. P. 3796. https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2916210
  21. Ferguson D.C., Katz I. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2015. V. 43. № 9. P. 3021. https://doi.org/10.1109/TPS.2015.2432718
  22. Cho M., Kawakita S., Nakamura M., Takahashi M., Sato T., Nozaki Y. // J. Spacecraft Rockets. 2005. V. 42. № 4. P. 740. https://doi.org/10.2514/1.6694
  23. Khasanshin R.H., Novikov L.S. // Adv. Space Res. 2016. V. 57. P. 2187. http://dx.doi.org/10.1016/j.asr.2016.02.23
  24. Purvis C., Garrett H.B., Whittlesey A.C., Stevens N.J. // NASA Tech. 1984. P. 2361.
  25. Свечкин В.П., Савельев А.А., Соколова С.П., Бороздина О.В. // Космич. техника и технология. 2017. № 2. С. 99.
  26. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С. // Перспективные материалы. 2023. № 1. С. 19. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2023-1-19-27
  27. Хасаншин Р.Х., Уваров Д.В. // Известия РАН: Сер. физ. 2024. Т. 88. № 4. C. 454.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Характерные формы осциллограммы токов, наведенных в антенне при разрядах первого типа (а) и при пробоях на проводящую подложку (б) при плотности потока электронов φ = 4.6 × 109 см–2 · с–1.

Скачать (100KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости тока утечки при электронном (1) и совместном (2) облучении образцов отражающих элементов.

Скачать (66KB)
Метаданные
4. Рис. 3. АСМ-изображения поверхности образца покровного стекла: a — фрагмент размером 2 × 2 мкм; б — сечение фрагмента вдоль линии 1–2 при плотности потока электронов φ = 6.2 × 1010 см–2 · с–1; флуенсе Φ = 1014 см–2.

Скачать (222KB)
Метаданные
5. Рис. 4. АСМ-изображения поверхности образца покровного стекла: a — фрагмент размером 2.5 × 2.5 мкм; б — сечение фрагмента вдоль линий 1–2 (1) и 3–4 (2); в – трехмерное изображение фрагмента размером 2.5 × 2.5 мкм.

Скачать (314KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025