陈善强，刘四清，师立勤，陈 东

(1. 中国科学院国家空间科学中心，北京100190；2. 中国科学院大学，北京100190)

用于空间辐射效应评估的软件—SEREAT

陈善强1,2，刘四清1，师立勤1，陈 东1

(1. 中国科学院国家空间科学中心，北京100190；2. 中国科学院大学，北京100190)

为快速准确地评估航天器内部的空间辐射效应，本文基于Open CASCADE工具包和Geant4开发了一套空间环境辐射效应评估软件SEREAT。SEREAT扇段分析模块读取计算机辅助设计(CAD)文件建立航天器三维模型，利用射线追踪方法计算航天器内任意位置的屏蔽厚度分布，并将CAD文件直接转换为Geant4能够识别的几何描述语言(The Geometry Description Markup Language，GDML)，为基于Geant4的三维空间辐射效应评估提供几何建模数据接口。在此基础上，SEREAT常规辐射效应模块读取屏蔽厚度分布，完成舱内屏蔽能谱、单粒子翻转、总剂量等辐射效应的计算。利用本方法对地球同步轨道卫星的辐射效应进行计算，结果表明SEREAT可以满足复杂航天器辐射效应分析的需求。

辐射效应；射线追踪法；总剂量；Open CASCADE；Geant4

0 引 言

空间辐射效应严重影响航天器的在轨运行安全。快速准确地评估航天器可能遭受的辐射风险成为航天器方案和研制阶段的必要步骤。目前常用的SPENVIS、OMERE、CREME96等辐射效应分析工具均采用简化的一维屏蔽模型，仅能完成方案的常规辐射效应评估，不能满足屏蔽优化设计的需求[1-3]。为此，国内外均基于CAD软件和蒙特卡罗工具包Geant4开发了多种扇段分析和蒙特卡罗三维模拟软件[4-5]。三维屏蔽分析相对于一维模型更加真实，可以用来进行航天器屏蔽优化设计，为防护薄弱位置的识别和抗辐射加固设计提供重要参考[6-7]。……