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第1章 绪论1

1.1 航天器空间环境效应故障统计1

1.2 国内外航天器静电充放电效应研究进展3

1.3 空间环境静电充放电效应及防护技术研究意义6

第2章 空间环境航天器带电研究7

2.1 等离子体环境下固体表面带电研究7

2.1.1 等离子体环境下固体表面充电理论8

2.1.2 讨论分析11

2.1.3 结论14

2.2 空间环境下航天器内部绝缘球形导体表面带电面积效应研究15

2.2.1 绝缘球形导体表面带电面积效应规律15

2.2.2 讨论分析19

2.2.3 结论22

2.3 等离子体环境下绝缘球形导体表面充电时域特性研究23

2.3.1 绝缘球形导体表面充电电位时域分析24

2.3.2 讨论分析27

2.3.3 结论34

2.4 真空环境下卫星高压电缆内部电场强度变化规律研究35

2.4.1 真空环境下卫星高压电缆内部场强分布表达式35

2.4.2 分析讨论37

2.4.3 结论42

2.5 相关实验装置的开发与研制42

2.5.1 航天器材料表面带电模拟装置42

2.5.2 分布式自动补偿表面静电电位的电位测试系统46

2.5.3 低气压环境下介质材料表面带电测试装置50

2.5.4 电子束辐照聚四氟乙烯内带电测试装置54

2.6 航天器等离子体环境下介质材料起电仿真软件57

第3章 空间环境航天器放电研究65

3.1 不同接地布局下的充放电过程研究65

3.1.1 不同接地布局下介质材料表面电位计算方法65

3.1.2 不同接地布局下介质材料表面电位计算分析71

3.1.3 结论82

3.2 脉冲电磁场诱发真空放电效应研究82

3.2.1 电磁脉冲辐射下直流放电等离子体混合数值模型83

3.2.2 脉冲电磁场诱发真空放电实验研究87

3.2.3 实验结果与分析89

3.2.4 结论91

3.3 相关实验装置的开发与研制91

3.3.1 不同温度、气压及电磁场环境下高压放电规律研究装置91

3.3.2 电磁脉冲辐射环境下静电放电实验装置93

第4章 航天器静电防护研究97

4.1 航天器太阳电池阵网格状ITO薄膜静电防护研究97

4.1.1 网格状ITO薄膜静电防护实验98

4.1.2 测试结果与分析100

4.1.3 结论104

4.2 太阳电池阵石墨烯静电防护膜105

4.3 相关实验装置的开发与研制107

4.3.1 带电粉尘测量装置107

4.3.2 太阳能电池光电性能测试装置109

4.3.3 粉尘类介质材料电磁屏蔽性能测试装置111

第5章 研究总结与展望114

5.1 研究总结114

5.2 研究展望117

参考文献120