摘要：卫星外露介质因热导率低而在光照面与背光面之间存在温度梯度,这将影响介质电导率继而影响深层充电过程。为此,建立了考虑温度场的介质深层充电模型,针对1维模型给出了数值求解方法并进行了验证。模型的温度梯度效应是通过介质电导率对温度的依赖关系而体现的。以聚酰亚胺介质为代表,通过试验测试和数值拟合得到了253~353 K温度范围内的介质本征电导率,并根据经验公式从Geant 4计算的辐射剂量率获取了辐射诱导电导率。计算结果表明：温度梯度会对深层充电产生显著影响;在地球同步轨道恶劣电子辐射环境下,对于3 mm厚背面接地聚酰亚胺平板,当最低温度263 K出现在背面时,电场强度峰值超过10 MV/m,表面电位超过-10 kV,且随着温度梯度增加,电场强度畸变加剧,且随温度梯度而近似呈线性增长。相关结论可为介质深层充电评估提供有益参考。

关键词：外露介质 温度梯度 介质深层充电 地球同步轨道 geant 

单位：军械工程学院静电与电磁防护研究所; 石家庄050003; 北京卫星环境工程研究所; 北京100094