※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質に関する説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、次を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、技術委員会 ISO/TC 20, 航空機および宇宙船、小委員会 SC 14, 宇宙システムおよび運用によって作成されました。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 23038:2006) を取り消して置き換えるものです。前作からの主な変更点は以下の通り。
- 放射線環境モデルが AE8/AP8 から AE9/AP9 に更新されました。
- シリコンと GaAs の原子変位のしきい値エネルギーが削除されました。
- 方法が何であれ、電子および陽子照射試験の期間または強度レベルは「破壊試験」と見なされるという声明が追加されました。
1 スコープ
この文書は、宇宙用太陽電池の電子およびプロトン照射試験方法の要件を規定しています。宇宙用太陽電池の電子および陽子照射を行うための試験方法のみを扱っており、データ解析の方法については扱っていません。
2 参考文献
このドキュメントには規範的な参照はありません。
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
注記物理定数は有効数字 4 桁のみで与えられ、現在の知識を反映しています。
3.1
微分エネルギースペクトル
特定のグループのエネルギーの広がり
注記 1:この文書では，これは，微小範囲Eにあるエネルギー値を持つ粒子の数を指し， E + d Eを範囲の大きさ (d E ) で割ったものである。すべての粒子エネルギーにわたる微分粒子スペクトルの積分により、粒子の総数が得られます。この量は、単位エネルギーあたりの単位面積あたりの粒子の単位で与えられます。
3.2
電子
e −
静止質量m = 9.109 kg × 10 -31 kg の素粒子、1.602 C × 10 -19 C の負電荷を持つ
3.3
フラックス
指定された時間内に指定された領域を通過する粒子の数
注記1:フラックスは、単位立体角を占める源方向から単位面積を通過する単位時間当たりの粒子数によって指定することもできます。典型的な単位は、1 ステラジアン (sr) あたりの 1 秒あたり 1 cm 2の粒子です (1 sr は、球の表面の単位面積によって単位球の中心に張られる立体角です)
3.4
フルエンス
単位面積あたりの粒子の単位で与えられた任意の期間の粒子の総数
注記 1:フルエンスは、時間積分フラックスとしても知られています。
3.5
積分エネルギースペクトル
単位面積あたりの粒子の単位で与えられる、指定された値以上のエネルギーを持つ、指定されたグループ内の粒子の総数
3.6
照射
材料を貫通し、材料にエネルギーを伝達する可能性があるエネルギー粒子への物質の曝露
3.7
無指向性フラックス
4π ステラジアン以上の等方性分布を持ち、断面積 1 cm 2の試験球を 1 秒で通過する特定の種類の粒子の数。
グレード 1 からエントリ: 1 秒あたりの cm 2あたりの粒子の単位で表されます。
3.8
プロトン
p +
1.672 kg × 10 -27 kg の質量を持ち、大きさは等しいが電子と反対の符号の電荷を持つ、質量数 1 の正に帯電した粒子。
注記1陽子は水素原子の核である。
参考文献
| [1] | JPL 出版物 82-69, Solar Cell Radiation Handbook - Silicon Cell。 |
| [2] | JPL 出版物 96-9, GaAs Solar Cell Radiation Handbook - GaAs Cell。 |
| [3] | ISO TC 20/SC 1412208 「宇宙環境 (自然および人工) — GEO で長期間観測された陽子フルエンスおよび太陽陽子フルエンスの統計モデルにおける信頼水準の選択に関するガイドライン」 |
| [4] | GPSummers, SRMessenger, EA Burke, MAXapsos, RJWalters, Appl.物理ラトビア7111 8月 (1997) |
| [5] | サマーズGP, バークEA, ザプソスMA ラディアット。測定します。 1995年、 24 ページ。 1 |
| [6] | たとえば、 White PA Proc. IEEE Photovoltaics Specialist Conference 、ページ: 1300−1303 vol.2 (1990) |
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| [11] | Pelowitz DB, ed.「MCNPX ユーザーズ マニュアル、バージョン 2.7.0」、LANL レポート LA-CP-11-00438 (2011 年 4 月) |
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| [13] | Messenger SR, Warner JH, U ribeR 、 Walters RJ 宇宙太陽電池放射線認定のための NEO ビーム電子ビーム施設のモンテカルロ分析。 IEEE Trans.Nucl.理科2010年、 57 ページ。 3470 |
| [14] | 齋藤正治、私真泉正人、大島T 、武田Y.「太陽電池の放射線劣化に対する照射ビーム条件の影響」、第 35 回 IEEE Photovoltaic Specialists Conference の議事録、p.2616 (2010). |
| [15] | 山口みつ、奥田T, Taylor SJ, T akamotoT, Ikeda E, Kurita H Appl.物理ラトビア1997年、 70 ページ。 1566年 |
| [16] | Kroon M.、Oomen G.、 van derHeijden R. Photovoltaic Energy Conversion, 2003 年。第 3 回世界会議議事録、 p.809 (2003) |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee SC 14, Space systems and operations.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 23038:2006), which has been technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
- radiation environment models were updated from AE8/AP8 to AE9/AP9;
- threshold energies for atomic displacement for silicon and GaAs were deleted;
- a statement was added that, whatever the method, the duration or intensity level of the electron and proton irradiation test is considered a “destructive test”.
1 Scope
This document specifies the requirements for electron and proton irradiation test methods of space solar cells. It addresses only test methods for performing electron and proton irradiation of space solar cells and not the method for data analysis.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
NOTE Physical constants are given to four significant figures only and reflect current knowledge.
3.1
differential energy spectrum
spread of energies of some specific group
Note 1 to entry: In this document, this refers to the number of particles possessing an energy value that lies in the infinitesimal range E, E + dE divided by the size of the range (dE). Integration of the differential particle spectrum over all particle energies yields the total number of particles. This quantity is given in units of particles per unit area per unit energy.
3.2
electron
e−
elementary particle of rest mass m = 9,109 kg × 10−31 kg, having a negative charge of 1,602 C × 10−19 C
3.3
flux
number of particles passing through a given area in a specified time
Note 1 to entry: Flux may also be specified in terms of the number of particles per unit time passing through a unit area from source directions occupying a unit solid angle. Typical units are particles per cm2 per second per steradian (sr) (1 sr is the solid angle subtended at the centre of a unit sphere by a unit area of the surface of the sphere).
3.4
fluence
total number of particles in any given time period given in units of particles per unit area
Note 1 to entry: Fluence is also known as time-integrated flux.
3.5
integral energy spectrum
total number of particles in a specified group that possess energies greater than, or equal to, a specified value, given in units of particles per unit area
3.6
irradiation
exposure of a substance to energetic particles that penetrate the material and have the potential to transfer energy to the material
3.7
omnidirectional flux
number of particles of a particular type which have an isotropic distribution over 4π steradians and that would traverse a test sphere of 1 cm2 cross-sectional area in 1 s
Note 1 to entry: Expressed in units of particles per cm2 per second.
3.8
proton
p+
positively charged particle of mass number one, having a mass of 1,672 kg × 10−27 kg and a charge equal in magnitude but of opposite sign to the electron
Note 1 to entry: A proton is the nucleus of a hydrogen atom.
Bibliography
| [1] | JPL publication 82-69, Solar Cell Radiation Handbook – Silicon Cell. |
| [2] | JPL publication 96-9, GaAs Solar Cell Radiation Handbook – GaAs Cell. |
| [3] | ISO TC 20/SC 1412208 ‘the Space environment (natural and artificial) — Observed Proton Fluences over long duration at GEO and Guideline for selection of confidence level in statistical model of Solar Proton Fluences’ |
| [4] | G.P.Summers, S.R.Messenger, E.A.Burke, M.A.Xapsos, R.J.Walters, Appl. Phys. Lett. 7111 Aug (1997) |
| [5] | Summers G.P., Burke E.A., Xapsos M.A. Radiat. Meas. 1995, 24 p. 1 |
| [6] | See, for example, White P.A. Proc. IEEE Photovoltaics Specialist Conference,Pages: 1300 −1303 vol.2 (1990) |
| [7] | Messenger S.R., Summers G.P., Burke E.A., Walters R.J., Xapsos M.A. ‘Modeling Solar Cell Degradation in Space: A Comparison of the NRL Displacement Damage Dose and the JPL Equivalent Fluence Approaches ’. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2001, 9 p. 103 |
| [8] | Messenger S.R., Jackson E.M., Warner J.H., Walters R.J. ” SCREAM: A New Code for Solar Cell Degradation Prediction Using the Displacement Damage Dose Approach”, Proc. 36th Photovoltaic Specialists Conference, Honolulu, HI, 2010 |
| [9] | Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids, Volume I, New York: Pergammon Press, 1985 (SRIM is freely available at http://www.srim.org ) |
| [10] | Drouin D., R′eal Couture A., Joly D., Tastet X., Aimez V. CASINO V2.42—A Fast and Easy-to-use Modeling Tool for Scanning. Scanning. 2007, 29 p. 92 |
| [11] | Pelowitz D.B., ed. “MCNPX User’s Manual, Version 2.7.0”, LANL Report LA-CP-11-00438 (April 2011) |
| [12] | Allison J. et al. GEANT4 Developments and Applications. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2006, 53 p. 270 |
| [13] | Messenger S.R., Warner J.H., Uribe R., Walters R.J. Monte Carlo Analyses of the NEO Beam Electron Beam Facility for Space Solar Cell Radiation Qualification. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2010, 57 p. 3470 |
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| [15] | Yamaguchi M., Okuda T., Taylor S.J., Takamoto T., Ikeda E., Kurita H. Appl. Phys. Lett. 1997, 70 p. 1566 |
| [16] | Kroon M., Oomen G., van der Heijden R. Photovoltaic Energy Conversion, 2003. Proceedings of 3rd World Conference, p.809 (2003) |