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空间环境特殊效应实验室接待中国科学院大学研究生实习
发布日期:2015-06-18 11:11:28

      2015年6月7日,中国科学院国家空间科学中心空间环境特殊效应实验室(以下简称实验室)接待了中国科学院大学的二十余名研究生参观实习,实验室下设的脉冲激光单粒子效应实验室、充放电实验室和侵蚀效应实验室的工作人员及研究生介绍了相关空间环境效应的模拟试验装置、仿真软件,演示了典型的实验及仿真过程,与同学们进行了近距离的交流。通过该次实习,使得同学们对发生在遥不可及的外太空的多种空间环境效应有了直观、生动的理解,对进一步从事空间物理、空间环境及空间应用等空间科学与技术的学习及研究有所启迪。
      参观脉冲激光单粒子效应实验室时,实验室人员对脉冲激光模拟单粒子效应装置的原理和组成单元进行了详细阐述,解释了常见的单粒子效应种类、评估方法、危害以及主要的防护方法。实验室现场试验了一款CAN总线器件的单粒子闩锁效应、以及激光模拟的单粒子轰击SRAM器件诱发的瞬态电流电荷的测量,并就试验过程和结果、以及单粒子效应相关问题与同学们进行了热烈讨论。通过该环节的参观实习,同学们对单粒子效应的微观机制、宏观表象、对航天器的危害、以及脉冲激光模拟试验单粒子效应的特点有了进一步、深入的体会。

CAN总线器件单粒子闩锁效应试验及试验现象

 

单粒子诱发的SRAM器件瞬态电流试验及试验现象

 

      来到充放电实验室,同学们被近在咫尺的厚重钢铁外壳包裹下的放射源+电子枪辐照设施—航天器充放电效应模拟装置所折服。结合正在进行中的实验,实验室人员向同学们讲解了航天器充放电效应的机理及危害,介绍了模拟实验装置的组成、功能、辐射防护措施以及近些年来开展的实验研究工作,并现场操作演示了试验样品的表面电位、接地电流、放电电流脉冲和电磁脉冲的监测记录。同学们结合实验现场所见和实验室人员就航天器充电效应及模拟实验相关问题进行了交流讨论。

航天器充放电效应模拟装置

 

Teflon样品的深层充电实验及典型放电波形

 

      在侵蚀效应实验室,实验室人员介绍了模拟试验航天器外环境对暴露材料侵蚀效应的等离子体驱动微小碎片加速器、原子氧模拟装置、低能电子和质子辐照设备、紫外辐照源等的工作原理和相关试验研究成果,与同学们进行了详细的讨论交流。同学们对等离子体驱动微小空间碎片加速器的工作特点、试验情况、空间碎片超高速撞击的防护以及空间碎片撞击诱发放电对航天器的威胁表现出了浓厚兴趣。

参观侵蚀效应室及典型实验结果

 

      实验室人员还向同学们介绍和演示运行了实验室自主研发的多款空间效应仿真分析软件,包括空间环境效应分析软件包(SEEAP)、航天器内部辐射屏蔽及剂量分析软件、航天器内部充电仿真软件(SIC3D)、宇航用电子器件辐射效应数据库等。同学针对软件的运行效果、物理原理、开发程序语言、商业化推广等进行了互动交流,通过实际仿真进一步增加了对抽象的空间环境及效应的认识。

观摩空间环境效应仿真软件及运行效果

 

      通过本次实地接触与观摩空间环境特殊效应实验室的试验设备、仿真软件、典型实验及仿真过程,并与实验室人员面对面交流讨论,同学们对影响航天器的多种空间环境效应的机理、作用方式及特点、模拟试验和仿真分析等有了具体和直观的认识,开拓了了解空间物理以及航天器设计等空间科学技术领域的视野,会在未来的深入学习与研究中留下一抹记忆。