Проблемы космофизики

Методика исследования радиационной поверхностной электризации диэлектрических компонент космических аппаратов

Not scheduled

20m

Постер

Speaker

Andrey Tatarintsev (Faculty of Physics Lomonosov Moscow State University)

Description

Воздействие радиационного облучения диэлектриков изучается в течение многих лет, однако ряд аспектов этого сложного явления всё еще не до конца понятен. Важность понимания процессов зарядки диэлектриков для освоения космического пространства связана с разработкой и созданием космических аппаратов (КА) и бортовых научных приборов, устойчивых к агрессивным факторам космической среды. Основной причиной выхода из строя геостационарных спутников является зарядка диэлектрических компонент космических аппаратов под действием электронной и ионной радиации. На геостационарной орбите средняя энергия частиц, взаимодействующих с космическим аппаратом, составляет несколько десятков кэВ. Для разработки методов повышения времени функционирования КА необходимо знать процессы электризации материалов заряженными частицами с энергией от единиц эВ до нескольких сотен кэВ.
В работе представлен комплексный подход к исследованию зарядки диэлектриков при облучении их пучками заряженных частиц. Изучение процесса зарядки при электронном облучении включает измерение динамики поверхностного потенциала по сдвигу спектра вторичных электронов с помощью электростатического спектрометра и регистрацию тока эмиссии и тока с держателя образца [1]. Дополнительная полезная информация может быть получена при регистрации интегрального сигнала катодолюминесценции и сигнала с рентгеновского детектора. А исследование спектров катодолюминесценции позволяет получить информацию об оптически активных дефектах в материале и их эволюции в процессе облучения электронным пучком. Для исследования процесса зарядки диэлектриков при облучении потоками ионов используется аналогичный метод, основанный на спектрометрии вторичных ионов с помощью электростатического спектрометра, а также регистрации токовых характеристик [2]. Дополнительно был предложен метод измерения высоковольтных потенциалов по сдвигу границы тормозного рентгеновского спектра при зарядке диэлектриков ионами. При облучении ионами для генерации тормозного рентгеновского излучения предложено использовать зондирующий пучок электронов [3].
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-22-00083, https://rscf.ru/project/23-22-00083/
[1] Э. И. Рау, А. А. Татаринцев, “Новый сценарий кинетики зарядки диэлектриков при облучении электронами средних энергий,” Физика Твердого Тела, 63(4), с. 483–498, 2021.
[2] К. Ф. Миннебаев, Э. И. Рау, А. А. Татаринцев, “Зарядка диэлектриков при бомбардировке ионами Ar+ средних энергий,” Физика Твердого Тела, 61(6) с. 1090–1093, 2019.
[3] А. А. Татаринцев, Н. А. Орликовский, Н. Г. Орликовская, К. Е. Озерова, Я. Э. Шахова, “Метод регистрации потенциала зарядки диэлектриков при ионном облучении по сдвигу границы тормозного рентгеновского излучения,” Журнал Технической Физики, 92(9), с. 1467–1470, 2022.