حفاظ‌هاي چندلايه در مدار LEO

Multilayer shielding in LEO orbit

تابش‌های موجود در محيط پرتوی فضا در مدار LEO كه پروتون‌ها سهم عمدۀ آن‌ها را تشكيل می‌دهند، آثار مخربی بر روی قطعات الكترونيكی بر جای می‌گذارند. در اين مقاله، اثر آسيب يونيزان پروتون‌ها بر روی قطعات الكترونيكی ماهواره‌ای كه در مدار LEO حركت می‌كند، بررسی شد. با بررسی‌های انجام‌شده بر روی مدارهای LEO توسط نرم‌افزار Shieldose، بدترين سناريوی مطرح برای يك ماهواره، مورد ارزيابی قرار گرفت. با توجه به در نظر گرفتن قطعات الكترونيكی بر پايۀ نيمه‌رسانای اكسيد فلزی (MOS)، طراحی حفاظ برای اثر TID ناشی از پروتون‌های به‌دام‌افتاده به‌وسيلۀ نرم‌افزار MULASSIS كه بر پايۀ محاسبات مونت كارلو است، انجام شد. با در نظر گرفتن محدوديت وزن و حجم، حفاظ‌های چند لايه برای كاهش دز يونيزان، بررسی شد. با توجه به نتايج حاصل از محاسبات، حفاظ‌های سه لايه‌ای با تركيبی از مواد با چگالی كم، با چگالی زياد و با چگالی كم، به‌منظور بهينه‌سازی نسبی هم‌زمان وزن و حجم به‌عنوان حفاظ بهينه انتخاب شد.

LEO orbit space radiations in which the protons has the main contribution, have survived devastating effects on electronic components. The damage caused by ionizing protons on the satellite electrical components in the circuit LEO moves was reviewed. By studying the LEO orbit by Shieldose software, the worst-case scenario was evaluated for a satellite. Considering the electronic components based on metal oxide semiconductor (MOS), a design for protection against TID originated from captured protons was done by MULASSIS software based on Monte Carlo calculations. Considering the weight and volume constraints, multiple layers for ionizing dose reduction were studied. Results show that a three-layer combination of shielding materials including low, high and low density materials, which simultaneously optimize the weight and volume, makes the optimum protection.