木星辐射环境不确定性对总剂量风险的影响

论文摘要

以木星探测任务为背景,针对木星辐射带粒子能量高、通量大的强辐射特点,基于器件总剂量辐照试验数据、木星辐射带模型、太阳质子通量模型,将器件失效点剂量不确定性与辐射环境不确定性应用到总剂量设计中,可定量评估特定任务一定屏蔽下的器件失效概率、辐射设计余量(RDM)的置信度及影响因素,可实现木星任务中器件指标、屏蔽厚度和失效概率之间的权衡和优化。首先,根据商业器件TL084辐照试验数据,发现其失效概率分布符合威布尔分布。对于10个木星半径的赤道面轨道,辐射带质子通量比太阳质子大3个数量级,随着屏蔽厚度的增加和任务期的减小,TL084器件所受剂量和失效概率减小。当屏蔽厚度为10 mm铝时,器件平均寿命小于2星期。另外,定义并考察了器件的失效速率,失效速率随屏蔽厚度的减小和在轨时间的增加而增加。对于传统的RDM为2的设计方法,1 mm铝屏蔽下对应的置信度为89%。

论文目录

• 0 引言
• 1 考虑不确定性的失效概率分析方法
•   1.1 器件失效率评估方法
•   1.2 器件失效剂量数据获取
•   1.3 木星辐射带模型
•   1.4 太阳质子通量模型
• 2 计算结果
•   2.1 典型木星任务中的器件失效概率
•   2.2 不同RDM下置信度分析
• 3结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王建昭,张庆祥,郑玉展,田岱

关键词: 木星,总剂量,不确定性

来源: 宇航学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 天文学,航空航天科学与工程

单位: 北京空间飞行器总体设计部

基金: 国家自然科学基金(11675013)

分类号: V520.6;P185.4

页码: 118-126

总页数: 9

文件大小: 440K

下载量: 66