طراحی و محاسبه یک حفاظ پرتویی چند لایه برای جایگزینی با حفاظ آلومینیومی در ماهوارههای مدار GEO
نویسندگان
1 دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه کاربرد پرتوها، دانشکده مهندسی هستهای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 استادیار، گروه کاربرد پرتوها، دانشکده مهندسی هستهای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
3 استاد، گروه کاربرد پرتوها، دانشکده مهندسی هستهای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
10.22059/jesphys.2021.323466.1007319چکیده
حفاظت قطعات الکترونیکی در برابر پرتوهای فضایی یکی از مهمترین الزامات اولیه در طراحی و ساخت ماهوارهها میباشد. در این کار با محاسبه دز ناشی از پرتوهای فضایی در ماده سیلیکونی با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX به ارزیابی تأثیر سازههای مختلف در حفاظسازی پرتوهای فضایی پرداخته شده است. حفاظ پرتویی چند لایه متشکل از آلومینیوم، کربن و پلیاتیلن طراحی شد و عملکرد آن با حفاظهایی از جنس آلومینیوم و پلیاتیلن برای بازههای دز متفاوت بررسی شد. همچنین سه بازه دز پرتویی که برای اکثر قطعات تجاری بهصورت ریسک کارکردی تعریف میشود در نظر گرفته شد. نتایج نشان میدهد که با جایگزینی حفاظ چند لایه بهجای حفاظ مرسوم آلومینیومی در بازههای دز مشخص، در بیشترین حالت 12/22 درصد کاهش وزن حاصل خواهد شد. علاوهبرآن، در صورت عدم الزام به استفاده از جعبههای آلومینیومی جهت قرارگیری قطعات الکترونیکی داخل ماهواره، استفاده از حفاظ پلیاتیلنی از لحاظ بودجه وزنی در حالت خطر بالا با 65/17 درصد، خطر متوسط 16/13 درصد و خطر کم با 23/19 درصد اختلاف نسبت به حفاظ آلومینیومی مقرون بهصرفه میباشد.