为了研究在空间辐射环境中,空间高能粒子与辐射对航天器的元器件的影响,通过脉冲激光地面模拟空间辐射,诱导产生元器件的毁伤,探寻衍生的单粒子效应毁伤作用,以及在地面诱导单粒子效应过程中发生的多物理场演变过程,采用实验与数值仿真结合的方式,对其作用的多物理过程进行量化与分析,得到热演化的过程和基于多物理场仿真的热效应仿真结果,以及通过激光支持爆轰波对高能粒子的加速作用,计算得到高能粒子动力学特征参数,基于分子反应动力学,计算入射的高能粒子对电子元器件等效靶的毁伤作用。依据具有较强抗辐射性较能特点,以航天器上常用的铁电存储器作为诱导单粒子效应发生的靶材,建立其几何模型,并选取铁电存储器中的核心区,以其上表面作为热效应及热演化数值仿真中加载高能脉冲的区域,定义材料,建立等效靶物理模型。基于飞秒脉冲激光系统平台展开辐照实验,保持FRAM处于正常工况的数据读写状态下,以飞秒脉冲激光模拟空间辐射,对其表面进行划分区域分别作用,使用红外热像仪记录FRAM表面的温度场,得到在不同激光重复频率条件下的温度场热效应特征,记录典型出错时间,经过数据拟合得到特征温度与重频的非线性关系,与辐照条件下的热演化统计规律。在脉冲激光模拟空间辐射作用铁电存储器过程中,为研究铁电存储器在单粒子效应诱导发生的前期,表面封装由于辐射的热效应产生的烧蚀过程,利用铁电存储器儿何模型与材料属性,建立的等效靶物理模型,在多物理场仿真软件COMSOL进行烧蚀与热传导过程的有限元分析,得到典型时间段的烧蚀区域热量传递规律,并分析了铁电存储器整体的热传导规律。依据飞秒脉冲激光平台的参数,基于一维定常C-J爆轰理论,建立激光支持爆轰波的物理模型,探讨了激光支持爆轰波形成机理,爆轰波稳定传播的C-J条件以及对高能粒子的加速机理,得到了激光支持爆轰波的传播距离与传播速度,为计算入射高能粒子的能量提供理论基础。基于对激光支持爆轰波的计算得到的传播速度特征与位移特征作为高能粒子加速机理,结合激光支持爆轰波对粒子的加速原理,计算得到高能粒子的能量,以铁电存储器核心区衬底以上多层等效靶作为高能粒子束轰击的靶材,以氮原子和氧原子作为入射的高能粒子,基于分子反应动力学的简单碰撞理论,并结合一定假设,使用SRIM软件进行高能粒子碰撞靶板的数值仿真,得到多层靶中的靶原子移位效应、分布与靶损伤三类基本毁伤的结果,本文的研究成果能够为脉冲激光地面模拟空间辐射诱导单粒子效应的高能粒子加速机理提供初步的数据支撑。