[發(fā)明專利]一種分布式空間高能質(zhì)子的多方向探測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410675829.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN105676255B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊垂柏;曹光偉;張賢國;荊濤;張斌全;孔令高;張珅毅;梁金寶;孫越強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心
• 主分類號(hào): G01T1/00
• 分類號(hào): G01T1/00;G01T1/02
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

1.一種基于多個(gè)衛(wèi)星的分布式的多方向的高能質(zhì)子探測(cè)裝置，其特征在于包括：與衛(wèi)星數(shù)量匹配的多個(gè)子探測(cè)裝置，各個(gè)子探測(cè)裝置分別安裝在衛(wèi)星蒙皮以內(nèi)，每個(gè)子探測(cè)裝置包含方向傳感器、電子學(xué)部件及機(jī)殼部分，其中：

方向傳感器包括：不少于一片半導(dǎo)體傳感器，當(dāng)空間粒子進(jìn)入該半導(dǎo)體傳感器時(shí)由于損失能量而在其兩側(cè)電極激起電信號(hào)脈沖；

所述方向傳感器包括兩片半導(dǎo)體傳感器(5)；其中，所述半導(dǎo)體傳感器還配置有：準(zhǔn)直器(3)，將空間散射高能質(zhì)子約束為所需要測(cè)量范圍角度之內(nèi)；金屬擋光層(4)，用于遮擋可見光進(jìn)入半導(dǎo)體傳感器；和機(jī)殼(6)；空間高能質(zhì)子穿透金屬擋光層(4)，從而進(jìn)入半導(dǎo)體傳感器(5)，結(jié)合兩片半導(dǎo)體傳感器(5)的沉積能量的組合，得出所測(cè)高能質(zhì)子能量；

方向傳感器還包括前置放大器及成形電路，前置放大器用于將每片半導(dǎo)體傳感器輸出的反應(yīng)帶電粒子沉積能量的電荷信號(hào)分別進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)變成電壓脈沖信號(hào)，成形電路將前置放大器輸出的電壓脈沖信號(hào)成形輸出；

電子學(xué)部件，用于對(duì)方向傳感器提供的電信號(hào)進(jìn)行處理，以提供反映空間粒子在半導(dǎo)體傳感器內(nèi)沉積能量的信號(hào)；

且每個(gè)方向傳感器所包含的半導(dǎo)體傳感器的法向在衛(wèi)星經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí)處于同一個(gè)平面，每個(gè)傳感器的法向在經(jīng)過同一位置時(shí)不重疊，并且至少其中的一個(gè)法向指向朝天面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：電子學(xué)部件包括：主放大器，用于將一路成形電路輸出的信號(hào)或兩路成形電路輸出的信號(hào)經(jīng)過相加電路后輸出的信號(hào)進(jìn)行放大；峰保電路，用于對(duì)每個(gè)主放大器放大后的信號(hào)分別進(jìn)行脈沖峰值保持；A/D采集電路，用于對(duì)峰值保持后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；FPGA電路，用于將所有的A/D采集電路得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度分析和數(shù)據(jù)處理，其中不同的幅度代表著高能質(zhì)子不同沉積能量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：子探測(cè)裝置還包含衛(wèi)星接口電路，用于與衛(wèi)星總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：方向傳感器的半導(dǎo)體傳感器采用厚度為大于0.1mm、小于3mm、靈敏面積不小于2mm×2mm的硅或金剛石類傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：方向傳感器對(duì)應(yīng)的前置放大器采用集成運(yùn)放電容反饋方式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：半導(dǎo)體傳感器前均設(shè)置一準(zhǔn)直器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探測(cè)裝置，其特征在于：每個(gè)準(zhǔn)直器前方均設(shè)不小于1um厚的金屬擋光層，用于防止可見光射入。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：子探測(cè)裝置安裝在衛(wèi)星蒙皮以內(nèi)，僅方向傳感器部分通過蒙皮開口伸出。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)裝置，其特征在于：半導(dǎo)體傳感器如果超過1片則各半導(dǎo)體傳感器之間平行度不小于20度。