[发明专利]一种分布式空间高能质子的多方向探测装置

权利要求书

1.一种基于多个卫星的分布式的多方向的高能质子探测装置，其特征在于包括：与卫星数量匹配的多个子探测装置，各个子探测装置分别安装在卫星蒙皮以内，每个子探测装置包含方向传感器、电子学部件及机壳部分，其中：

方向传感器包括：不少于一片半导体传感器，当空间粒子进入该半导体传感器时由于损失能量而在其两侧电极激起电信号脉冲；

所述方向传感器包括两片半导体传感器(5)；其中，所述半导体传感器还配置有：准直器(3)，将空间散射高能质子约束为所需要测量范围角度之内；金属挡光层(4)，用于遮挡可见光进入半导体传感器；和机壳(6)；空间高能质子穿透金属挡光层(4)，从而进入半导体传感器(5)，结合两片半导体传感器(5)的沉积能量的组合，得出所测高能质子能量；

方向传感器还包括前置放大器及成形电路，前置放大器用于将每片半导体传感器输出的反应带电粒子沉积能量的电荷信号分别进行放大并转变成电压脉冲信号，成形电路将前置放大器输出的电压脉冲信号成形输出；

电子学部件，用于对方向传感器提供的电信号进行处理，以提供反映空间粒子在半导体传感器内沉积能量的信号；

且每个方向传感器所包含的半导体传感器的法向在卫星经过同一个位置时处于同一个平面，每个传感器的法向在经过同一位置时不重叠，并且至少其中的一个法向指向朝天面。

2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：电子学部件包括：主放大器，用于将一路成形电路输出的信号或两路成形电路输出的信号经过相加电路后输出的信号进行放大；峰保电路，用于对每个主放大器放大后的信号分别进行脉冲峰值保持；A/D采集电路，用于对峰值保持后的信号进行模数转换；FPGA电路，用于将所有的A/D采集电路得到的数字信号进行幅度分析和数据处理，其中不同的幅度代表着高能质子不同沉积能量。

3.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：子探测装置还包含卫星接口电路，用于与卫星总线进行数据通信。

4.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：方向传感器的半导体传感器采用厚度为大于0.1mm、小于3mm、灵敏面积不小于2mm×2mm的硅或金刚石类传感器。

5.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：方向传感器对应的前置放大器采用集成运放电容反馈方式。

6.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：半导体传感器前均设置一准直器。

7.根据权利要求6所述的探测装置，其特征在于：每个准直器前方均设不小于1um厚的金属挡光层，用于防止可见光射入。

8.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：子探测装置安装在卫星蒙皮以内，仅方向传感器部分通过蒙皮开口伸出。

9.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：半导体传感器如果超过1片则各半导体传感器之间平行度不小于20度。