طراحي، بهينه سازي و تحليل ساختار چندلايه ي محافظت تشعشعي براي قطعات الكترونيكي ماهواره

كارشناسي ارشد

يكي از مسائل مهمي كه در طراحي ماهواره بايد مدنظر قرار گيرد، تشعشعات فضايي مي‌باشد. اين تشعشعات با اثرات سويي كه دارند، تأثيرات نامطلوبي بر روي قطعات الكترونيكي ماهواره مي‌گذارند و موجب تخريب‌هاي موقتي يا دائمي اين قطعات مي‌گردند. براي جلوگيري از اين آسيب‌ها، از لايه‌هاي حفاظتي استفاده مي‌گردد كه اين لايه‌ها قادر به كاهش اثرات تشعشعي مي‌باشند. در اين پروژه، هدف طراحي لايه‌هاي حفاظت تشعشعي براي محيط‌هاي الكتروني و پروتوني مي‌باشد. اين لايه‌ها با اين هدف طراحي مي‌شوند كه براي همه‌ي شرايط فضايي و تمامي مدارها قابل استفاده باشند. بعد از انجام طراحي و انتخاب تعداد لايه‌ها، حفاظ مدنظر با كمك نرم‌افزارهاي متلب و MCNPX از نقطه نظر دز يونيزاسيون كل و ذرات ثانويه ي توليدي بهينه‌سازي و تحليل شده است. بهينه‌سازي از طريق نرم‌افزار متلب و الگوريتم ژنتيك به‌گونه‌اي انجام شده است كه با لينك شدن نرم‌افزار متلب و MCNPX تمامي حالات ممكن در نظر گرفته ‌شده و بهترين حالت از طريق الگوريتم ژنتيك موجود در متلب انتخاب شود. اين بهينه‌سازي‌ها، در شرايط مختلفي انجام شده‌ و به نتايج قابل قبولي رسيده‌اند. بهينه‌سازي هاي انجام شده در بيشتر موارد موجب كاهش شديد دز يونيزاسيون كل رسيده به سطح ماهواره شده است. به طوري كه در حفاظ هاي بهينه طراحي شده براي محيط هاي پروتوني و الكتروني در بهترين حالت به ترتيب بهبود 53/3 درصد و 72 درصد دز يونيزاسيون رسيده به قطعه ي الكترونيكي در مقايسه با حفاظ از جنس آلومينيم بدست آمده است. نتايج حاصل از اين بهينه‌سازي با حفاظ رايج آلومينيوم با ضخامت 2mm مقايسه شده است كه نتايج برتري كامل حفاظ هاي بهينه طراحي شده را نشان مي دهد. در نهايت هم از بين همه ي طراحي هاي انجام شده براي شرايط مختلف، حفاظ 3 لايه ي پروتوني جهت ساخت انتخاب شده و نتايج حاصل از تست و اندازه گيري اين نوع حفاظ با حفاظ 2mm آلومينيوم مقايسه شده است.

194216

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي فناوري ماهواره

دكتر علي صدر - دكتر سيد حسن صديقي