تحليل،طراحي و بهينه‌سازي حفاظ تشعشعي چندلايه براي قطعات الكترونيكي ماهواره

Analysis, Design and Optimization of the Multi Layer Radiation Shielding of Satellite Electronic Components

در اين مقاله، هدف طراحي لايه هاي حفاظت تشعشعي براي محيط هاي الكتروني و پروتوني مي باشد كه براي همه ي شرايط فضايي و تمامي مدارها قابل استفاده باشند. بعد از انجام طراحي و انتخاب تعداد لايه ها، حفاظ مدنظر با كمك نرم افزارهاي متلب و MCNPX، تحليل و بهينه سازي شده است. بهينه سازي، از طريق نرم افزار متلب و الگوريتم ژنتيك به گونه اي انجام شده است كه با لينك شدن نرم افزار متلب و MCNPX، تمامي حالات ممكن در نظر گرفته شده و بهترين حالت از طريق الگوريتم ژنتيك انتخاب شده است. در حفاظ هاي بهينه طراحي شده، دز كل يونيزاسيون رسيده به قطعه الكترونيكي براي محيط هاي پروتوني و الكتروني به ترتيب 53/3 و 72 درصد در مقايسه با حفاظ آلومينيمي با ضخامت مشابه كاهش يافته است.

In this paper, multi layer radiation shield is designed for electrons and protons space environments to protect in all satellite orbits. The designed shield layer material and thickness is analyzed and optimized by MCNPX linked with Matlab. In Matlab, genetic algorithm is employed for optimization where the cost function is obtained from MCNPX. The designed shield achieves more than 53% TID reduction for proton environment and more 72% TID reduction for electron environment compared with aluminum by similar thickness. This good specifications prove the capability and ability of the deigned multilayer shields to protect the electronic parts in the satellite applications.