第1章 绪论
1.1 研究背景及需求
1.1.1 空间环境效应与航天器充放电问题
1.1.2 航天器内带电及外露介质充电
1.2 国内外研究动态
1.2.1 航天器内带电的在轨探测、效应实验和数值模拟
1.2.2 温度和特殊结构对航天器内带电的影响
1.2.3 航天器外露介质充电模型与仿真分析
1.3 研究趋势与需要解决的问题
第2章 航天器内带电物理概述
2.1 航天器内带电环境
2.2 内带电物理学基础
2.2.1 高能带电粒子在固体中的穿透特性
2.2.2 阻止本领
2.2.3 透入深度和射程
2.2.4 高电场雪崩电离
2.2.5 Mott转变
2.2.6 Poole-Frenkel强电场效应
2.2.7 齐纳击穿
2.2.8 电子注量
2.2.9 介质深层带电的临界注量
2.2.10 带电粒子的穿透效应
第3章 航天器内带电机理分析与三维仿真方法
3.1 航天器内带电机理分析
3.1.1 高能电子与靶材料的相互作用
3.1.2 电位与电场的建立过程
3.2 影响内带电的因素
3.2.1 材料电导率
3.2.2 部件的结构与工作状态
3.2.3 GEO航天器内带电恶劣充电环境（Flmir3）高能电子辐射能谱
3.3 用于内带电三维仿真的电荷输运模拟
3.3.1 电荷输运模拟理论分析
3.3.2 电荷输运三维模拟工具
3.3.3 电荷输运结果与分析
3.4 内带电三维计算模型
3.4.1 三维计算模型的控制方程与边界条件
3.4.2 CCL模型的一维数值解法
3.4.3 CCL模型的二维和三维数值解法
3.4.4 CCL电场计算模型与RIC模型的对比分析
第4章 航天器内带电仿真的实验验证
4.1 实验验证方案
4.2 采用公开发表的实验数据进行的验证
4.3 电路板内带电实验验证
4.3.1 实验方案
4.3.2 仿真方案
4.3.3 仿真结果与实验数据的对比分析
4.3.4 仿真拓展研究
4.4 SADM盘环模拟结构内带电实验验证
4.4.1 实验背景与试样制备
4.4.2 实验与仿真方案
4.4.3 仿真与实验结果的对比验证
4.4.4 参数化仿真内带电随介质电导率的变化规律
第5章 温度和特殊结构对航天器内带电的影响
5.1 典型介质本征电导率随温度和电场强度的变化规律
5.1.1 需求与研究现状
5.1.2 本征电导率新公式
5.1.3 实验验证与讨论分析
5.2 非均匀温度分布情况下电路板内带电仿真分析
5.2.l Flumic3能谱下航天器内电路板的电荷输运结果
5.2.2 电路板材料的电导率温度语
5.2.3 非均匀温度分布下的内带电结果与分析
5.3 非规则接地的电路板内带电三维仿真分析
5.3.1 电路板模型
5.3.2 网格剖分
5.3.3 电位与电场强度分布特征和对比分析
5.3.4 金属走线边角曲率半径对场强峰值的影响
5.4 SADM盘环内带电三维仿真分析
5.4.1 建模过程
5.4.2 电场与电位分布
5.4.3 不同温度下屏蔽厚度对充电结果的影响规律
5.5 天线支撑介质结构充电评估
5.5.1 结构特征与仿真设置
5.5.2 初步仿真结果
第6章 航天器外露介质充电模型
6.1 需求分析与研究现状
6.2 外露介质充电模型的构建
6.2.1 航天器介质表面充电
6.2.2 外露介质充电模型
6.3 SICCE的稳态求解及对比验证
6.3.1 稳态解
6.3.2 满足Flumic3的连续电子能谱辐射下外露介质电荷输运模拟
6.3.3 表面充电电流的计算与对比验证
6.3.4 外露介质充电计算结果的对比验证
6.4 SICCE的瞬态求解
6.4.1 有限差分算法
6.4.2 时间步长控制与算法优化
6.4.3 瞬态求解算法的验证
6.4.4 瞬态充电特征与分析
6.5 影响外露介质充电结果的参量分析
6.5.1 航天器结构电容和相对面积比例
6.5.2 等离子体和高能电子通量
6.5.3 起始电位非零情况
6.5.4 介质厚度与电导率
6.5.5 表面二次电子发射系数
第7章 典型外露介质充电仿真与防护设计应用
7.1 进入地影期间非均匀温度分布对外露介质充电的影响
7.1.1 电导率温度谱
7.1.2 不同温度梯度下的充电结果分析
7.2 背面不完全“接地”情况下的外露介质充电二维仿真
7.3 外露电缆束介质结构充电特征
7.3.1 外露电缆束结构与电荷输运模拟
7.3.2 充电结果与分析
7.3.3 高能电子辐射骤降对外露电缆束充电的影响
7.4 外露天线支撑结构的充电特征与防护设计
7.4.1 仿真结果与放电风险分析
7.4.2 放电防护设计
参考文献
附录A Katz型二次电子发射系数公式
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