حفاظ‌های چندلایه در مدار LEO

نویسندگان

دانشگاه مالک اشتر- شاهین شهر- اصفهان

10.22052/1.3.1

چکیده

تابش‌های موجود در محیط پرتوی فضا در مدار LEO که پروتون‌ها سهم عمدۀ آن‌ها را تشکیل می‌دهند، آثار مخربی بر روی قطعات الکترونیکی بر جای می‌گذارند. در این مقاله، اثر آسیب یونیزان پروتون‌ها بر روی قطعات الکترونیکی ماهواره‌ای که در مدار LEO حرکت می‌کند، بررسی شد. با بررسی‌های انجام‌شده بر روی مدارهای LEO توسط نرم‌افزار Shieldose، بدترین سناریوی مطرح برای یک ماهواره، مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به در نظر گرفتن قطعات الکترونیکی بر پایۀ نیمه‌رسانای اکسید فلزی (MOS)، طراحی حفاظ برای اثر TID ناشی از پروتون‌های به‌دام‌افتاده به‌وسیلۀ نرم‌افزار MULASSIS که بر پایۀ محاسبات مونت کارلو است، انجام شد. با در نظر گرفتن محدودیت وزن و حجم، حفاظ‌های چند لایه برای کاهش دز یونیزان، بررسی شد. با توجه به نتایج حاصل از محاسبات، حفاظ‌های سه لایه‌ای با ترکیبی از مواد با چگالی کم، با چگالی زیاد و با چگالی کم، به‌منظور بهینه‌سازی نسبی هم‌زمان وزن و حجم به‌عنوان حفاظ بهینه انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Multilayer shielding in LEO orbit

نویسندگان [English]

  • mazaher Eskandari
  • Ali Mohammad Nikoo
  • Hosein Jahanbakhsh
  • Hosein Sadeghi
چکیده [English]

LEO orbit space radiations in which the protons has the main contribution, have survived devastating effects on electronic components. The damage caused by ionizing protons on the satellite electrical components in the circuit LEO moves was reviewed. By studying the LEO orbit by Shieldose software, the worst-case scenario was evaluated for a satellite. Considering the electronic components based on metal oxide semiconductor (MOS), a design for protection against TID originated from captured protons was done by MULASSIS software based on Monte Carlo calculations. Considering the weight and volume constraints, multiple layers for ionizing dose reduction were studied. Results show that a three-layer combination of shielding materials including low, high and low density materials, which simultaneously optimize the weight and volume, makes the optimum protection.

کلیدواژه‌ها [English]

  • TID
  • LEO
  • MULASSIS
  • MOS
  • Monte Carlo
  • Space radiation environment
  • Captured protons
  • Multilayer protection

مراجع

[1] R. Mangeret, T. Carribre, J. Beaucour. Effects of Material and/or Structure on Shielding of electronic Devices. IEEE Transactions on Nuclear Science. (1996) [2] L. Varga and E. Horvath. Evaluation of Electronics Shielding in Micro-satellites. Defence R&D Canada – Ottawa. (2003). [3] Method for the calculation of radiation received and its effects, and policy for design margins. ESA’s standards. (2008). [4] Local Version of the ESA\'s Space Environment Information System ; www.SPENVIS.oma.be [5] F.Lei, R.Truscott.Mulassis, Multi-Layered shielding simulation. Geant based toolkit for dose calculation. Iee, vol.49, no 6, (2009).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار