搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性研究

曹鹤飞 刘尚合 孙永卫 原青云

等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性研究

曹鹤飞, 刘尚合, 孙永卫, 原青云
PDF
导出引用
  • 航天器在等离子体环境下的表面充放电受到多种因素影响, 其中充电时间是影响静电放电频次的一个重要因素. 本文从等离子体的微观结构出发, 同时考虑材料参数特性, 在对每个粒子运用力学原理的基础上, 以统计方法 推导出孤立导体球表面充电电位时域表达式. 利用电位时域表达式推导出孤立导体球净电荷量时域表达式及静电场能量时域表达式. 以较低非极地地球轨道和较高地球同步轨道为例对孤立导体球电位、 净电荷量及静电场能量的时域特性进行了讨论, 分析了空间环境参数和导体球半径大小对表面充电的影响, 总结出等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性规律.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51177173)和中国博士后科学基金(批准号: 2012M521886)资助的课题.
    [1]

    Cai M H, Han J W, Li X Y, Li H W, Zhang Z L 2009 Acta Phys. Sin. 58 6659 (in Chinese) [蔡明辉, 韩建伟, 李小银, 李宏伟, 张振力 2009 物理学报 58 6659]

    [2]

    Lai S L 1998 AIAA 36th Aerospace Sciences Meeting Reno, NV, January 12-15, 1998 pp98-1042

    [3]

    Tajmar M 2002 J. Spacecraft Rockets 39 886

    [4]

    Lai S T 2003 IEEE Trans. Plasma Sci. 31 1118

    [5]

    Katz I, Davis V A, Snyder D B 1998 AIAA 36th Aerospace Sciences Meeting Reno, NV, January 12-15, 1998 pp98-1002

    [6]

    Kazami Y, Junichiro K, Norio O, Michikazu K, Naoki H, Ryuji S, Kenichirou S, Takeshi T 2009 Appl. Surf. Sci. 256 598

    [7]

    Kim H J, Lee J J, Rhee J G, Lee E S, Min K W, Sung D K 2003 J. Spacecraft Rockets 40 875

    [8]

    Huang B C, Tong J Y 2010 Space Environment Engineering (Beijing: Chinese Science and Technology Press) p451 (in Chinese) [黄本诚, 童靖宇 2010 空间环境工程学(北京: 中国科学技术出版社) 第451页]

    [9]

    Cao H F, Liu S H, Sun Y W, Yuan Q Y 2013 Acta Phys. Sin. 63 11 (in Chinese) [曹鹤飞, 刘尚合, 孙永卫, 原青云 2013 物理学报 63 11]

    [10]

    Pisacane V L (Translated by Zhang Y L, Chen X Q, Yan Y) 2011 The Space Environment and Its Effects on Space Systems (Beijing: China Aerospace Press) p262 (in Chinese) [Pisacane V L著 (张育林, 陈小前, 闫野 译) 2011 空间环境及其对航天器的影响(北京: 中国宇航出版社) 第262页]

    [11]

    Yang F, Shi L Q, Liu S Q, Gong J C 2011 Chin. J. Space Sci. 31 509 (in Chinese) [杨昉, 师立勤, 刘四清, 龚建村 2011 空间科学学报 31 509]

    [12]

    Pisacane V L (Translated by Zhang Y L, Chen X Q, Yan Y) 2011 The Space Environment and Its Effects on Space Systems (Beijing: China Aerospace Press) p234 (in Chinese) [Pisacane V L 著 (张育林, 陈小前, 闫野译) 2011 空间环境及其对航天器的影响(北京: 中国宇航出版社) 第234页]

    [13]

    Bartlett R O, De Forest S E, Goldstein R 1975 AIAA 11th Elecric Propulsion Conference New Orleans, La., March 19-21, 1975 pp75-0359

    [14]

    Yang J, Liu S H, Yuan Q Y, Wu Z C 2007 High Voltage Engin. 33 111 (in Chinese) [杨洁, 刘尚合, 原青云, 武占成 2007 高电压技术 33 111]

    [15]

    Wang L, Qin X G 2002 Vac. Cryogenics 8 83 (in Chinese) [王立, 秦晓刚 2002 真空与低温 8 83]

  • [1]

    Cai M H, Han J W, Li X Y, Li H W, Zhang Z L 2009 Acta Phys. Sin. 58 6659 (in Chinese) [蔡明辉, 韩建伟, 李小银, 李宏伟, 张振力 2009 物理学报 58 6659]

    [2]

    Lai S L 1998 AIAA 36th Aerospace Sciences Meeting Reno, NV, January 12-15, 1998 pp98-1042

    [3]

    Tajmar M 2002 J. Spacecraft Rockets 39 886

    [4]

    Lai S T 2003 IEEE Trans. Plasma Sci. 31 1118

    [5]

    Katz I, Davis V A, Snyder D B 1998 AIAA 36th Aerospace Sciences Meeting Reno, NV, January 12-15, 1998 pp98-1002

    [6]

    Kazami Y, Junichiro K, Norio O, Michikazu K, Naoki H, Ryuji S, Kenichirou S, Takeshi T 2009 Appl. Surf. Sci. 256 598

    [7]

    Kim H J, Lee J J, Rhee J G, Lee E S, Min K W, Sung D K 2003 J. Spacecraft Rockets 40 875

    [8]

    Huang B C, Tong J Y 2010 Space Environment Engineering (Beijing: Chinese Science and Technology Press) p451 (in Chinese) [黄本诚, 童靖宇 2010 空间环境工程学(北京: 中国科学技术出版社) 第451页]

    [9]

    Cao H F, Liu S H, Sun Y W, Yuan Q Y 2013 Acta Phys. Sin. 63 11 (in Chinese) [曹鹤飞, 刘尚合, 孙永卫, 原青云 2013 物理学报 63 11]

    [10]

    Pisacane V L (Translated by Zhang Y L, Chen X Q, Yan Y) 2011 The Space Environment and Its Effects on Space Systems (Beijing: China Aerospace Press) p262 (in Chinese) [Pisacane V L著 (张育林, 陈小前, 闫野 译) 2011 空间环境及其对航天器的影响(北京: 中国宇航出版社) 第262页]

    [11]

    Yang F, Shi L Q, Liu S Q, Gong J C 2011 Chin. J. Space Sci. 31 509 (in Chinese) [杨昉, 师立勤, 刘四清, 龚建村 2011 空间科学学报 31 509]

    [12]

    Pisacane V L (Translated by Zhang Y L, Chen X Q, Yan Y) 2011 The Space Environment and Its Effects on Space Systems (Beijing: China Aerospace Press) p234 (in Chinese) [Pisacane V L 著 (张育林, 陈小前, 闫野译) 2011 空间环境及其对航天器的影响(北京: 中国宇航出版社) 第234页]

    [13]

    Bartlett R O, De Forest S E, Goldstein R 1975 AIAA 11th Elecric Propulsion Conference New Orleans, La., March 19-21, 1975 pp75-0359

    [14]

    Yang J, Liu S H, Yuan Q Y, Wu Z C 2007 High Voltage Engin. 33 111 (in Chinese) [杨洁, 刘尚合, 原青云, 武占成 2007 高电压技术 33 111]

    [15]

    Wang L, Qin X G 2002 Vac. Cryogenics 8 83 (in Chinese) [王立, 秦晓刚 2002 真空与低温 8 83]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1734
  • PDF下载量:  310
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-09
  • 修回日期:  2013-03-21
  • 刊出日期:  2013-07-05

等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性研究

  • 1. 军械工程学院静电与电磁防护研究所, 石家庄 050003;
  • 2. 石家庄学院物理系, 石家庄 050035
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51177173)和中国博士后科学基金(批准号: 2012M521886)资助的课题.

摘要: 航天器在等离子体环境下的表面充放电受到多种因素影响, 其中充电时间是影响静电放电频次的一个重要因素. 本文从等离子体的微观结构出发, 同时考虑材料参数特性, 在对每个粒子运用力学原理的基础上, 以统计方法 推导出孤立导体球表面充电电位时域表达式. 利用电位时域表达式推导出孤立导体球净电荷量时域表达式及静电场能量时域表达式. 以较低非极地地球轨道和较高地球同步轨道为例对孤立导体球电位、 净电荷量及静电场能量的时域特性进行了讨论, 分析了空间环境参数和导体球半径大小对表面充电的影响, 总结出等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性规律.

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回