质子辐照后真空沉积铝薄层上分子氢气泡的形成
空间物理
2014-05-30 v2
摘要
金属是空间技术中最常用的材料。金属结构在太空使用时，会遭受全谱电磁辐射以及粒子辐照，从而发生退化。未来的空间任务计划进入行星际空间，那里的太阳风质子对金属表面具有极大的破坏作用。不幸的是，它们真实的退化行为在很大程度上尚不清楚。我们的目标是预测材料在这种破坏性环境中的行为。因此，在德国不来梅的德国航空航天中心 (DLR) 进行了理论和实验研究。在此，我们报告这些研究的理论结果。我们考察了金属表面 H2 气泡形成的过程。H2 气泡是充满氢分子气体的金属帽，由金属自由电子与太阳质子复合过程产生。本文提出了气泡生长的热力学模型。我们的模型预测了例如该生长的速度以及布满气泡的箔片的反射率。气泡的形成不可逆地改变了辐照金属的表面质量。金属薄膜对此类退化过程特别敏感。它们被用于例如太阳帆推进技术。该技术的效率取决于帆材料的热光学性质。因此，在规划长期太阳帆任务时必须考虑气泡形成过程。
引用
@article{arxiv.1405.7186,
title = {Molecular Hydrogen bubbles formation on thin vacuum deposited Aluminum layers after proton irradiation},
author = {Maciej Sznajder and Ulrich Geppert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7186},
year = {2014}
}
备注
Conference proceeding of the "European Conference on Spacecraft Structures, Materials & Environmental Testing", 1-4 April 2014, Braunschweig, Germany