伴随着航天技术的飞速发展,有关空间辐射防护问题引发越来越多的关注。其中,空间高能电子辐射防护的研究,对航天器、空间站的运行以及宇航员安全显得尤为重要。严峻的空间高能电子环境,不仅对航天器设备造成辐照损伤,导致故障发生,而且透射粒子在宇航员体内的能量沉积,也可能诱导各种放射性疾病。考虑到目前传统屏蔽方式质量厚度大、轫致辐射生成次级X射线多,以及主动屏蔽方式磁感应强度要求高、工程难度大的现状。本文基于电子束返回效应,研发了一类磁场条件下多界面的空间高能电子屏蔽结构。主要研究内容如下:(1)结合主动与被动屏蔽方法,设计并研究了一种磁场条件下的多层屏蔽结构。在20 MeV单能电子以及连续高能电子能谱辐射条件下,对比了磁场下多层结构与传统屏蔽结构的透射粒子计数及能谱。结果表明,在两种辐射环境下,新的屏蔽方式均具有优越的高能电子屏蔽性能,并且产生更少的次级X射线。此外,通过建立人体模型,研究了磁感应强度、屏蔽体铝层数及厚度对高能电子屏蔽性能的影响,发现该种结构的屏蔽性能随磁感应强度增加而增加;较薄的铝屏蔽层具有更好的高能电子屏蔽性能。(2)航天器运行过程中,其表面可能遭受空间碎片、天然流星体的撞击,因此,屏蔽体结构必须具备极佳的机械性能。为满足屏蔽结构机械性能的需求,进一步设计并研究了磁场条件的蜂窝、泡沫两种结构,并对其高能电子屏蔽性能进行研究。研究结果表明,针对20MeV单能电子及连续高能电子能谱辐射场,磁场条件下的蜂窝、泡沫结构同样具备优越的高能电子屏蔽性能;随磁感应强度的增强,以及空心立方体尺寸的减小,蜂窝、泡沫结构的高能电子屏蔽性能不断提升。两种结构相比较,泡沫结构的屏蔽性能优于蜂窝结构。(3)通过有限元方法对蜂窝、泡沫结构的机械性能开展了研究。依据有限元软件模拟得到应力分布云图、应力应变曲线。结果表明,具有相同质量(孔隙率)的蜂窝、泡沫结构,空心立方体的尺寸变化对压缩性能不产生明显影响;空心立方体尺寸越小,结构整体的应力分布越均匀;相比于泡沫结构,蜂窝结构表现出更高的弹性模量和应力平台,具备更好的压缩性能。本文设计研究了一类磁场条件下多界面的高能电子屏蔽结构,包含了多层结构、蜂窝结构以及泡沫结构。这类结构不仅具备优越的高能电子屏蔽性能、轫致辐射生成透射次级X射线少的特点,而且降低了对磁感应强度的需求,为将来空间高能电子的辐射防护提供了一类高效的新方法。