诱发供电太阳能电池阵放电的临界碰撞速度研究  

Simulated Critical Velocity of Space-Debris in Its ImpactInduced Discharge of Solar Array with Power Supply

作　　者：唐恩凌[1] 张立佼 张庆明[2] 王猛[1] 相升海[1] 夏瑾[1] 刘淑华[1] 贺丽萍[1] 韩雅菲[1] 王迪[1] 施晓涵 徐名扬[1] 吴尽[1] 

机构地区：[1]沈阳理工大学装备工程学院,沈阳110159 [2]北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081

出　　处：《真空科学与技术学报》2015年第11期1385-1389,共5页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金资助项目(10972145;11272218;11472178);国家自然科学基金重点资助项目(11032003);辽宁省"百千万人才工程"培养经费资助项目;辽宁省高校优秀人才支持计划资助项目(LR2013008);辽宁省兵器科学与技术重点实验室开放基金资助项目

摘　　要：为了获得高速碰撞供电太阳能电池阵产生等离子体诱发放电的临界碰撞速度,利用建立的对太阳能电池阵供电的外电路系统、放电电流和放电电压数据采集系统,结合二级轻气炮加载系统进行了弹丸入射角度均为60°、供电电压均为100 V且碰撞速度分别为2.0,2.2,2.4,2.6和2.8 km/s条件下高速碰撞铝基板太阳能电池阵放电情况的数据采集。实验结果表明,碰撞速度为2.0,2.2和2.4 km/s时未测到等离子体的特征参量、放电电压和放电电流;碰撞速度为2.6和2.8 km/s时测到了等离子体的特征参量和放电参量。由此可以断定,在给定实验条件下高速碰撞供电太阳能电池阵产生等离子体诱发放电的临界碰撞速度介于2.4~2.6 km/s间。The plasma discharge of the solar array induced by the hypervelocity impact of space debrisin low earth orbit （LEO） via ground simulation. The lab-built experimental setup mainly includes the solar array on substrate of 2A12 ahuninum alloy, power supply, projectile emission unit, discharge measurement unit, plasma diagnosis probe, and units for automatic control, data acquisition and data analysis. The influence of the plasma discharge conditions, including but not limited to the pressure, incident angle and velocity of projectiles, power supply voltage, on the plasma discharge character- istics and collision damages were investigated. The results show that when it comes to the plasma discharge occurring at an incident angle of 60° and at a voltage of 100 V,the critical impact velocity is estimated to be in the range of 2.4- 2.6 km/s.To be specific,an impact velocity above 2.4 and/or 2.6 km/s resulted in a significant plasma discharge of the so- lar army.

关 键 词：高速碰撞 太阳能电池阵 等离子体 放电现象 

分 类 号：O383[理学—流体力学] O531[理学—力学]