航天器帶電原理：航天器與空間等離子體的相互作用

前言
緒論 地球空間等離子體環(huán)境
P.1 太陽風
P.2 磁層
P.3 地磁亞暴
P.4 等離子體密度
P.5 電離層
P.6 極光區(qū)
P.7 輻射帶
P.8 空間等離子體環(huán)境與航天器帶電的相關性
參考文獻
第1章 航天器帶電簡介
1.1 什么是航天器帶電？
1.2 航天器充電有哪些效應？
1.3 航天器帶電是如何發(fā)生的？
1.4 電容充電
1.5 其他電流
1.6 航天器充電發(fā)生在哪兒？
1.7 練習
參考文獻
第2章 像朗繆爾探針的航天器
2.1 軌道限制吸引作用
2.2 球面的電流收集
2.3 圓柱面的電流收集
2.4 平面的電流收集
2.5 評述
2.6 玻爾茲曼排斥因子
2.7 蔡爾德朗繆爾飽和電流
2.8 練習
參考文獻
第3章 二次電子和背散射電子
3.1 二次電子發(fā)射
3.2 背散射電子
3.3 電子發(fā)射的總貢獻
3.4 評述
3.5 與入射角的關系
3.6 關于經(jīng)驗公式的評述
3.7 練習
參考文獻
第4章 在麥克斯韋等離子體中的航天器充電
4.1 速率分布
4.2 航天器起始充電臨界溫度：物理推理
4.3 電流平衡
4.4 帶電水平
4.5 軌道限制區(qū)的電流平衡方程
4.6 與實際衛(wèi)星數(shù)據(jù)的比較
4.7 練習
參考文獻
第5章 在雙麥克斯韋等離子體中的航天器充電
5.1 多重根一般理論
5.2 雙麥克斯韋空間等離子體
5.3 航天器電位的三重根狀態(tài)
5.4 三重根狀態(tài)的物理解釋
5.5 航天器電位的三重根跳變
5.6 遲滯
5.7 航天器三重根充電域
5.8 練習
參考文獻
第6章 勢阱與勢壘
6.1 引言
6.2 勢壘與勢阱的形成
6.3 勢壘對電子或離子分布函數(shù)的影響
6.4 實驗數(shù)據(jù)的解釋
6.5 由勢壘形成的雙麥克斯韋分布
6.6 自持充電
6.7 航天器尾流充電
6.8 練習
參考文獻
第7章 航天器在陽光下充電
7.1 光電流
7.2 表面反射
7.3 太陽主譜線
7.4 陽光下的航天器可能被充電到負電位嗎？
7.5 航天器充電至正電位
7.6 負電位航天器的光發(fā)射電流
7.7 單極偶極電位
7.8 光電子發(fā)射電流的入陷比例
7.9 單極與偶極的競爭
7.10 航天器光照下帶電電位的測量
7.11 練習
參考文獻
第8章 太空纜索、等離子體接觸器和鞘層電離
8.1 洛倫茲力
8.2 系繩切割環(huán)境磁場
8.3 裸線和導電系繩
8.4 等離子體接觸器的浮動電位
8.5 鞘層模型
8.6 鞘層電離
8.7 鞘層電離模型的數(shù)值模擬方法
8.8 鞘層電離的結(jié)果
8.9 理論分析與空間實驗的比較
8.10 練習
參考文獻
第9章 電子束撞擊引發(fā)的表面帶電
9.1 電子束的碰撞能量
9.2 電子束撞擊未帶電表面
9.3 電子束碰撞初始帶負電表面
9.4 電子束撞擊初始帶正電表面
9.5 總結(jié)
9.6 局限性
9.7 練習
參考文獻
第10章 電子束發(fā)射誘導航天器充電
10.1 無束流發(fā)射時的電流平衡
10.2 電子束發(fā)射
10.3 正電位充電
10.4 評述
10.5 練習
參考文獻
第11章 超帶電
11.1 大束流發(fā)射感應充電
11.2 超帶電
11.3 實驗結(jié)果的物理解釋
11.4 長桿表面帶電
11.5 總結(jié)
11.6 練習
參考文獻
第12章 從航天器的離子束發(fā)射
12.1 航天器電位的主動控制
12.2 離子束的返回
12.3 電位減小的下限
12.4 空間電荷效應
12.5 帶電粒子束的電荷交換
12.6 在離子束中的化學反應
12.7 太陽光下的離子束
12.8 練習
參考文獻
第13章 航天器放電
13.1 引言
13.2 航天器放電的位置
13.3 表面放電的相似定律
13.4 不等量帶電
13.5 “刷狀火花”放電
13.6 帕邢和非帕邢放電
13.7 湯遜準則
13.8 關于閾值電壓的評述
13.9 放電時間的演變
13.10 放電的實驗室觀測
13.11 流星體或碎片碰撞誘發(fā)放電
13.12 練習
參考文獻
第14章 高能粒子透入材料
14.1 引言
14.2 高能帶電粒子在固體中的穿透特性
14.3 高能帶電粒子透入固體的物理過程
14.4 帶電粒子相互作用的玻爾模型
14.5 阻止本領
14.6 貝特-布洛赫方程
14.7 透入深度和射程
14.8 透入深度的近似公式
14.9 帶電粒子的穿透效應
14.10 對航天員的影響
14.11 高能帶電粒子在材料中透入的科學問題
14.12 練習
參考文獻
第15章 航天器異常
15.1 引言
15.2 表面帶電引起的航天器異常
15.3 表面放電能量
15.4 與空間環(huán)境的關系
15.5CRRES衛(wèi)星介質(zhì)深層帶電的證據(jù)
15.6 深層介質(zhì)帶電的結(jié)論性證據(jù)
15.7 輻射帶Twin衛(wèi)星上觀測到的異常
15.8 練習
參考文獻
第16章 介質(zhì)深層充電
16.1 引言
16.2 深層介質(zhì)帶電的重要性
16.3 高能電子和離子通量
16.4 高能電荷透入材料
16.5 介質(zhì)特性
16.6 歸結(jié)于深層介質(zhì)充電的觀察
16.7 高電場雪崩電離
16.8 相關問題和相關機理
16.9 莫特轉(zhuǎn)變
16.10 普爾弗蘭凱爾強電場效應
16.11 齊納擊穿
16.12 電子注量
16.13 介質(zhì)深層帶電的臨界注量
16.14 有泄漏時的電荷密度
16.15 關于航天器異常的評述
16.16 電子沉積在電子器件內(nèi)部的效應
16.17 練習
參考文獻
第17章 抑制帶電的方法
17.1 引言
17.2 尖角法
17.3 熱燈絲發(fā)射法
17.4 導電柵網(wǎng)法
17.5 局部表面導電涂層法
17.6 高二次電子發(fā)射系數(shù)法
17.7 電子和離子發(fā)射法
17.8 DSCS帶電控制試驗
17.9 蒸發(fā)法
17.10 介質(zhì)深層充電
17.11 練習
參考文獻
第18章 流星體簡介
18.1 尺寸分布
18.2 流星雨
18.3 流星體速率極限
18.4 非雨狀流星體
18.5 碎片
18.6 流星體成分
18.7 練習
參考文獻
第19章 流星體碰撞
19.1 流星粒子的動能
19.2 透入深度
19.3 對流星碰撞的防護
19.4 流星體屏蔽
19.5 流星的碰撞概率
19.6 角動量的擾動
19.7 中性粒子碰撞產(chǎn)生二次電子和離子
19.8 中性粒子碰撞產(chǎn)生等離子體
19.9 航天器突發(fā)放電的風險
19.10 總結(jié)
19.11 練習
參考文獻
第20章 中性氣體釋放
20.1 電離和復合
20.2 臨界電離速率
20.3 中性束剝離
20.4 練習
參考文獻
第21章 補充知識和附錄
補充知識1：熱電子漂移
補充知識2：坐標變換
補充知識3：麥克斯韋分布的歸一化和維數(shù)
補充知識4：通量積分
補充知識5：能量分布
補充知識6：鞘淹沒
補充知識7：PN結(jié)
補充知識8：概率函數(shù)
附錄1：航天器帶電計算軟件
附錄2：在木星和土星上的航天器帶電
附錄3：物理常量和單位變換
致謝
索引
譯后記