轻火石玻璃空间辐射效应及试验方法
2021-10-19冯展祖把得东
真空与低温 2021年5期
冯展祖,把得东,高 欣,王 俊,田 海,王 鹢
(1.兰州空间技术物理研究所 a.空间环境材料行为与评价技术重点实验室,b.真空技术与物理重点实验室,兰州 730000;2.兰州大学,兰州 730000)
0 引言
光学玻璃是航天器光学系统的重要组成部件。空间辐射环境是造成光学玻璃在轨性能退化的主要原因之一。空间辐射与玻璃材料的作用过程类似辐射与晶体的相互作用,由辐射产生的自由电子和空穴被材料中的缺陷结构俘获后形成新的电子构型,如空位、间隙、杂质原子俘获空穴或电子形成新的电子构型,对光产生吸收作用,形成色心。如果色心在可见光范围产生光吸收则造成材料外观颜色的变化[1-4]。同时,辐射产生的色心会因退火效应而恢复,影响玻璃材料的空间辐射效应评估准确性。
目前,许多卫星在轨所受辐射剂量随着在轨寿命增加而增加。为了保证光学材料的在轨可靠性,需要掌握大剂量作用下材料的辐射效应及退化规律的数据,并进一步完善材料的辐射效应试验方法。本文针对空间用轻火石玻璃(QF),将利用γ射线源开展轻火石玻璃的空间辐射效应及试验方法研究。研究QF玻璃在不同总剂量辐照条件的性能退化规律,以获得QF玻璃最大辐照剂量达100 Mrad(Si)的辐射效应试验数据,并总结QF玻璃辐射效应变化规律。通过光谱解析等方法,分析QF玻璃空间辐射效应机理及辐射损伤来源。通过建立QF玻璃性能退化模型,并在此基础上开展试验方法研究,完善光学材料辐射效应试验方法,为新背景条件下光学材料的在轨应用提供技术支持。……
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