[發明專利]一種用于空間低能離子探測的傳感器

在審

• 申請號: 202010951642.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112147667A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉澤;周穎;王鹢;李存惠;李世勛;宗朝;張海燕;魏晉武
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36
• 代理公司: 北京億次方科創知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 呂曉蓉

本發明涉及空間環境探測技術領域，尤其涉及一種用于空間低能離子探測的傳感器，包括安裝板組件、支架組件以及探測器組件，其中：安裝板組件包括上安裝板、上極板以及頂帽，上極板和頂帽均固定在上安裝板上；支架組件包括支架、下極板以及外半球，下極板和外半球均固定在支架上；探測器組件包括外殼、內半球、探測器以及信號處理板，內半球、探測器和信號處理板均固定在外殼上。本發明將安裝板組件、支架組件以及探測器組件進行集成式精密裝配設計，實現了多組件高精度裝配，結構簡單，探測范圍廣，減少了組件數量，有效的控制了裝配后傳感器各相關物理曲面的形位誤差，能夠精確的測量空間低能帶電離子的情況。

技術領域

本發明涉及空間環境探測技術領域，尤其涉及一種用于空間低能離子探測的傳感器。

背景技術

低能離子譜儀是利用傳感器極板連續高壓掃描產生的電場，將合適能量的帶電離子進行篩選后進入探測器產生電量信號，來達到對在軌空間等離子體環境中離子的能譜分布和通量分布探測的目的。

傳感器所處的外輻射帶中心區域空間中離子和電子的通量比較小，為了能夠高效探測相應軌道空間的低能帶電離子(小于50keV)，需要設計一種具有能量范圍寬、能量分辨率高、通量范圍寬、探測視場范圍廣、角度分辨率高的空間低能離子探測傳感器，但是現有的低能離子探測傳感器大多結構復雜，能量分辨率低，探測范圍窄，內部零部件之間的裝配存在著誤差，不能夠精確測量空間低能帶電離子的情況。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于空間低能離子探測的傳感器，結構簡單，使用方便，探測范圍廣，能夠可靠精確的接收滿足條件的低能離子。

本發明公開的一種用于空間低能離子探測的傳感器，包括安裝板組件、支架組件以及探測器組件，其中：安裝板組件包括上安裝板、上極板以及頂帽，上極板和頂帽均固定在上安裝板上；支架組件包括支架、下極板以及外半球，下極板和外半球均固定在支架上；探測器組件包括外殼、內半球、探測器以及信號處理板，內半球、探測器和信號處理板均固定在外殼上；安裝板組件通過上安裝板與支架組件配合連接，探測器組件通過外殼與支架組件配合連接。

進一步的，上安裝板與支架固定連接，上極板和頂帽設置在下極板和外半球的上方。

進一步的，外殼與支架固定連接，內半球、探測器和信號處理板設置在下極板和外半球的下方。

進一步的，上極板環繞頂帽設置，下極板環繞外半球設置。

進一步的，上極板和下極板平行設置，上極板的下端設置為指數曲面，下極板的上端設置為指數曲面，上極板與下極板之間形成離子通道。

進一步的，內半球通過支撐桿固定在外殼上，探測器和信號處理板環繞支撐桿設置。

進一步的，內半球設置在外半球的下方內側，外半球的內側球面與內半球的外側球面之間形成離子通道。

進一步的，頂帽與上安裝板之間設置有頂帽絕緣套，上極板與上安裝板之間設置有上極板絕緣套。

進一步的，下極板與支架之間設置有下極板絕緣套，外半球與支架之間設置有外半球絕緣套。

進一步的，內半球與支撐桿之間設置有內半球絕緣套，探測器和信號處理板與外殼之間設置有探測器絕緣套。

本發明提供的一種用于空間低能離子探測的傳感器，具有以下有益效果：

1、本發明提供的用于空間低能離子探測的傳感器將安裝板組件、支架組件以及探測器組件進行集成式精密裝配設計，實現了多組件高精度裝配，結構簡單，探測范圍廣，減少了組件數量，有效的控制了裝配后傳感器各相關物理曲面的形位誤差，能夠精確的測量空間低能帶電離子的通量和能量情況。