Calculation of the frequency electronic transmission factors at the passage through the polymeric polyimide composite material filled by bismuth silicate

Abstract

In this paper, a theoretical evaluation of the interaction of fast electrons with a polymer polyimide composite filled with bismuth silicate was carried out, calculations were carried out for the specific energy losses of electrons and transmission coefficients. It is shown that the Bi, C, and O atoms make a greater contribution to the ionization losses, and the radiation losses are practically due only to the Bi atoms. It has been established that at the electron energies from 1 to 6 MeV, interesting from the point of view of electronic protection of equipment in outer space, the losses are mainly determined by the ionization of atoms, and not by radiation losses. It is established that for an electron energy of 6 MeV at a composite thickness of up to 0.8 cm, the transmittance by the number of electrons predominates, and at a composite thickness of more than 0.8 cm, the transmission coefficient of electrons over the energy begins to predominate. The high stability of the developed composite with respect to the flux of fast electrons is shown in the general case of their fall at different angles to the normal of the target surface.

Проведено теоретична оцінка взаємодії швидких електронів з полімерним поліімідним композитом, наповненим силікатом вісмуту, і розрахунки за питомими втратами енергії електронів і коефіцієнтам пропускання. Показано, що найбільший внесок у іонізаційні втрати вносять атоми Bi, C і O, а радіаційні втрати практично обумовлені тільки атомами Bi. Встановлено, що при розглянутих енергіях електрона від 1 до 6 МеВ, цікавих з точки зору електронного захисту апаратури в космічному просторі, втрати в основному визначаються іонізацією атомів, а не радіаційними втратами. Встановлено, що для енергії електронів 6 МеВ при товщині композиту до 0,8 см переважає коефіцієнт пропускання по числу електронів, а при товщині композиту більше 0,8 см починає переважати коефіцієнт пропускання електронів по енергії. Показано високу стійкість розробленого композиту по відношенню до потоку швидких електронів у загальному випадку їх падіння під різними кутами до нормалі поверхні мішені.

Проведены теоретическая оценка взаимодействия быстрых электронов с полимерным полиимидным композитом, наполненным силикатом висмута, и расчеты по удельным потерям энергии электронов и коэффициентам пропускания. Показано, что больший вклад в ионизационные потери вносят атомы Bi, C и O, а радиационные потери практически обусловлены только атомами Bi. Установлено, что при рассматриваемых энергиях электрона от 1 до 6 МэВ, интересных с точки зрения электронной защиты аппаратуры в космическом пространстве, потери в основном определяются ионизацией атомов, а не радиационными потерями. Также определено, что для энергии электронов 6 МэВ при толщине композита до 0,8 см преобладает коэффициент пропускания по числу электронов, а при толщине композита более 0,8 см начинает преобладать коэффициент пропускания электронов по энергии. Показана высокая стойкость разработанного композита по отношению к потоку быстрых электронов в общем случае их падения под разными углами к нормали поверхности мишени.