空间辐射效应建模仿真、空间辐射地面模拟实验技术、空间强辐射复合屏蔽防护技术、空间辐射生物效应研究

学术型博士/硕士：地球与空间探测；计算机应用技术

专业型博士/硕士：电子信息

欢迎具有物理、核物理、电子信息、计算机、数学、材料学、半导体等相关背景，有好奇心、热爱科研、具有自我驱动力的学生报考。

2006年—至今，中国科学院国家空间科学中心

2006-07~现在, 中国科学院国家空间科学中心, 研究员

2025-10-30-今,中国土木工程学会太空工程分会, 理事
2024-01-01-今,中国物理学会静电专委会, 委员
2021-08-27-2023-12-31,中国物理学会静电专委会, 青年委员
2015-06-28-今,中国科学院大学, 岗位教授

航天器空间环境效应
空间环境效应

奖励：

1）2025年，国科大拾光奉献纪念奖

2）2024年，江苏省空天飞行器防护用铝基复合材料人才攻关联合体

3）2024年，省部级科技进步二等奖，排名第6；

4）2022年，省部级技进步二等奖，排名第1；

5）2020年，省部级技进步一等奖，排名9。

发明专利：

1) MINGHUI CAI, Liangliang XU,TaoYANG,Jianwei HAN.RADIATION EFFECT SHIELDING CALCULATION METHOD AND DEVICE BASED ON THREE-DIMENSIONAL SPACECRAFT MODEL，US 20230096653A1（美国授权）

2) 蔡明辉，许亮亮，杨涛，韩建伟。基于航天器三维屏蔽的辐射效应计算方法、装置及设备，ZL202111158600.7（授权）；

3) 蔡明辉，李宏伟，吴逢时，杨涛，张振龙，汪金龙，韩建伟。一种用于超高速撞击中瞬态等离子体参数测量的装置及方法，ZL201310373191.1（授权）。

4) 蔡明辉，夏清，许亮亮，杨涛，贾鑫禹，韩建伟。一种月面综合环境下摩擦带电的地面模拟实验装置及方法，ZL202210301192.4（授权）；

5) 蔡明辉，夏清，杨涛，许亮亮，李宏伟，贾鑫禹，韩建伟。一种空间质子深层充电地面模拟装置及方法，ZL202210261927.5（授权）；

6) 李宏伟，韩建伟，蔡明辉，吴逢时，张振龙，杨涛。一种模拟微小空间碎片撞击诱发放电的装置及方法，ZL201410238624.7（授权）

7) 李宏伟，蔡明辉，吴逢时，韩建伟，张振龙，杨涛，汪金龙。一种超高速微粒速度测量系统及方法，ZL201310533612.2（授权）

8) 蔡明辉，韩瑞龙，杨涛，许亮亮，夏清，贾鑫禹，韩建伟。用于空间引力波探测测试质量实时充电率预测方法和系统，ZL202210792195.2（实审）；

9) 蔡明辉，杨涛，朱翔，赵旭，许亮亮，夏清，张婉迎，韩建伟。一种铝钽金属复合材料的卫星有效载荷抗辐射装置，ZL202410714708.7（授权）

10) 夏清, 蔡明辉, 杨涛, 许亮亮, 贾鑫禹, 韩建伟, 杨静琦. 一种基于电晕放电源的集电极式电位测量装置及方法. ZL202210668929.6（授权）.

11) 贾鑫禹、蔡明辉、沈自才、杨涛、夏清、许亮亮、韩建伟。基于深度神经网络的地球空间辐射带环境建模和计算方法，ZL202411451814.7（授权）

软件著作权

1) 空间环境效应分析评估系统，软著登字第0818784号；

2) 基于OCC的航天器内部辐射屏蔽及剂量分析软件，软著登字第9862405号；

3) 宇航电子器件空间辐射效应数据库软件V1，软著登字第0835191号；

4) 空间环境总剂量效应分析系统通讯软件V1.0，软著登字第1343933号；

5) 空间辐射防护效应仿真分析与评估软件，软字第BJ45955号；

6) 空间环境效应分析软件V2，软著登字第BJ47375号；

7) 宇航电子器件空间辐射效应数据库平台V2，软著登字第BJ47388号；

8) 月球中子辐射环境计算模型软件，软著登字第9998480号；

9) 质子实验加速器参数计算软件V1.0，软著登字第10630853号；

10）引力波探测检验质量充电率计算软件V1.0，软著登字第14744205号。

论文

（1） Dielectric discharge of PI material irradiated by 40 MeV-protons, Journal of Electrostatics, 2025, 第 2 作者  通讯作者

（2） 月面环境月球车摩擦充放电风险研究, 物理学报, 2025, 第 3 作者  通讯作者

（3） Triboelectrification of dielectric material in the lunar environment, Journal of Electrostatics, 2025, 第 3 作者  通讯作者

（4） Study on Test-Mass Charging for Taiji Gravitational Wave Observatory, SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS, 2024, 第 2 作者  通讯作者

（5） 航天器空间环境及其效应仿真分析通用要求, 中国国家标准, 2024, 第 5 作者

（6） 月球辐射环境致DNA链断裂损伤规律的仿真研究, 载人航天, 2024, 第 2 作者  通讯作者

（7） 空间辐射屏蔽材料研究进展, 航空材料学报, 2024, 第 2 作者  通讯作者

（8） 月球南极尘埃等离子体环境特性, 物理学报, 2024, 第 3 作者  通讯作者

（9） Preliminary Study on Automatic Detection of Hard Defects in Integrated Circuits Based on Thermal Laser Stimulation, PHOTONICS, 2023, 第 3 作者

（10） Effect of solar proton events on test mass for gravitational wave detection in the 24th solar cycle, SCIENTIFIC REPORTS, 2023, 第 2 作者  通讯作者

（11） Simulations on the shielding performance of composite materials around Jupiter’s radiation belts, AIP Advances, 2023, 第 2 作者  通讯作者

（12） Distribution of charged lunar dust in the south polar region of the moon, Distribution of charged lunar dust in the south polar region of the moon, CHINESE PHYSICS B, 2022, 第 2 作者  通讯作者

（13） Preliminary Study on the Generating Mechanism of the Atmospheric Vertical Electric Field before Earthquakes, Applied Sciences, 2022, 第 2 作者  通讯作者

（14） Experimental and Simulation Study on Shielding Performance of Developed Hydrogenous Composites, SPACE: SCIENCE & TECHNOLOGY, 2022, 第 1 作者  通讯作者

（15） 可穿戴太阳质子应急辐射防护服的仿真设计, 载人航天, 2022, 第 1 作者  通讯作者

（16） 月球表面中子辐射环境仿真研究, 航天器环境工程, 2021, 第 1 作者

（17） 宇宙线高能粒子对测试质量充电机制, 物理学报, 2021, 第 1 作者  通讯作者

（18） Distribution of Charged Lunar Dust in the South Polar Region of the Moon, Chinese Physics B, 2021, 第 1 作者  通讯作者

（19） A Novel Magnetic Configuration for Space Radiation Active Shielding, A Novel Magnetic Configuration for Space Radiation Active Shielding, 空间科学学报, 2021, 第 1 作者

（20） Surface charging effect of the satellite SMILE, ACTA PHYSICA SINICA, 2020, 第 2 作者  通讯作者

（21） 基于SPIS的月球表面充电模拟研究, Simulation of Lunar Surface Charging Based on SPIS, 装备环境工程, 2020, 第 3 作者

（22） The analogue experiment of small space debris impact inducing solar array discharge, INTERNATIONAL JOURNAL OF IMPACT ENGINEERING, 2020, 第 3 作者

（23） SMILE卫星的表面充电效应, Surface charging effect of the satellite SMILE, 物理学报, 2020, 第 2 作者

（24） 空间高能粒子与器件布线层核反应后次级粒子LET分布研究, 深空探测学报, 2019, 第 1 作者

（25） 星用介质材料表面充放电效应试验研究, Experimental Research on Surface Charging and Discharging of Space-Used Dielectrics, 宇航总体技术, 2019, 第 2 作者

（26） 载人深空探测磁场主动辐射防护技术研究, 深空探测学报, 2019, 第 1 作者

（27） 载人深空探测被动屏蔽优化仿真研究, Simulation Study on Passive Shielding Optimization in Manned Deep Space Exploration, 载人航天, 2018, 第 4 作者

（28） Influence of mechanical damage generated by small space debris on electrostatic discharge, SCIENCE CHINA-EARTH SCIENCES, 2016, 第 1 作者  通讯作者

（29） 基于脉冲激光定位的SRAM单粒子闩锁事件率预估, 北京航空航天大学学报, 2015, 第 4 作者

（30） 微小空间碎片撞击诱发放电的微观规律研究, 2015, 第 1 作者

（31） SRAM型FPGA单粒子翻转效应加固方法, 北京航空航天大学学报, 2014, 第 4 作者

（32） 小型箭载SF6主动释放装置研究, Study of small rocket-borne SF6active releaser, 空间科学学报, 2014, 第 1 作者

（33） 空间微小碎片超高速撞击诱发的等离子体特性研究, 物理学报, 2014, 

（34） 电离总剂量复合屏蔽模拟仿真及验证试验, Simulation and validation of composite shielding for total ionizing dose, 空间科学学报, 2014, 第 4 作者

（35） Study on plasma characteristics from hypervelocity impacts by small space debris, ACTA PHYSICA SINICA, 2014, 第 1 作者  通讯作者

（36） 空间微小碎片超高速撞击诱发的等离子体特性研究, Study on plasma characteristics from hyp ervelo city impacts by small space debris, ACTA PHYSICA SINICA, 2014, 第 1 作者  通讯作者

（37） Primary Research of Small Space Debris Impact Inducing Discharge, IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, 2013, 第 4 作者

（38） Inflatable Antenna for Space-Borne Microwave Remote Sensing, IEEE ANTENNAS AND PROPAGATION MAGAZINE, 2012, 第 9 作者

（39） 基于ProE的航天器三维屏蔽与辐射剂量评估方法研究, 宇航学报, 2012, 第 1 作者

（40） 临近空间大气中子诱发电子器件单粒子翻转模拟研究, Simulation study on single event upset induced by near space atmospheric neutron in electronic devices, 空间科学学报, 2011, 第 5 作者

（41） 微小空间碎片与原子氧协同效应研究, Research of combined effect of small space debris and atomic oxygen, 空间科学学报, 2011, 第 2 作者

（42） 脉冲激光试验在宇航器件和电路系统抗单粒子效应设计中的初步应用, Applications of pulsed laser test on single event effect hardening for aerospace components and circuit systems, 航天器环境工程, 2011, 第 3 作者

（43） 空间微小碎片撞击对太阳电池表面损伤的评估方法, Evaluation method of surface damage on solar cells by small space debris impact, 科学通报, 2010, 第 4 作者

（44） 利用超高速撞击产生的等离子体测量微粒速度的方法研究, Method for measuring the particle velocity using plasma produced by hypervelocity impact, 物理学报, 2010, 第 4 作者

（45） 超高速微小碎片激光测速系统研制及应用, Development and Applications of Laser Velocity Measuring System for Hypervelocity Particle, 科技导报, 2009, 第 4 作者

（46） 超高速微小碎片激光测速系统研制及应用, Development and Applications of Laser Velocity Measuring System for Hypervelocity Particle, 科技导报, 2009, 第 6 作者

（47） 空间微小碎片对低轨道航天器太阳电池表面撞击损伤研究, Investigation on the surface damage to solar cells by impacts of space micro-debris on low earth orbit, 物理学报, 2008, 第 4 作者

（48） 基于负离子潘宁源的低地球轨道原子氧模拟装置, An LEO atomic oxygen device based on PIG negative oxygen ion source, 核技术, 2008, 第 1 作者

（49） 临近空间中子环境及其对电子设备的影响研究, Study of Near Space Neutron Environment and Its Effects to Electronic Device, 装备环境工程, 2007, 第 1 作者

已指导学生

吴文建  硕士研究生  085400-电子信息  

高大为  硕士研究生  085400-电子信息  

李梦谣  硕士研究生  085400-电子信息