[发明专利]行星际能量粒子探头、探测系统及探测方法

权利要求书

1.一种行星际能量粒子探头，其特征在于，包括安装基座以及安装在所述安装基座上的两套望远镜系统，其中：

所述望远镜系统包括两个望远镜单元以及用于支撑并固定所述望远镜单元的固定架，两个所述望远镜单元的轴线相互平行且垂直于所述固定架的平面，在所述安装基座上，两套望远镜系统中的所述望远镜单元的轴线相互垂直；

所述望远镜单元具有第一端及第二端，并且所述第一端和所述第二端均为开口，在所述固定架上，两个所述望远镜单元中的第一望远镜单元的第一端与所述第二望远镜单元的第二端位于所述固定架的同侧，所述第一望远镜单元的第二端与所述第二望远镜单元的第一端位于所述固定架的另一侧；

所述望远镜单元还包括多层并排设置的半导体探测器。

2.根据权利要求1所述的行星际能量粒子探头，其特征在于，每一层所述半导体探测器均包括多个像素。

3.根据权利要求1所述的行星际能量粒子探头，其特征在于，多层所述半导体探测器包括并排设置的4层半导体探测器，相邻半导体探测器之间的间距小于300μm。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的行星际能量粒子探头，其特征在于，每一层所述半导体探测器均包括5个像素，所述5个像素中的一个像素位于中间位置，其余像素环绕所述中间位置的像素设置。

5.根据权利要1所述的行星际能量粒子探头，其特征在于，所述望远镜单元还包括吸收箔以及磁偏转系统，其中，

所述吸收箔设置在所述望远镜单元的第一端，以阻挡能量低于400keV的质子，使得所述半导体探测器自所述望远镜单元的第一端探测中高能电子及中高能质子；

所述磁偏转系统设置在所述望远镜单元的第二端，以偏转能量低于400keV的电子，使得所述半导体探测器自所述望远镜单元的第二端探测中高能离子；

所述半导体探测器位于所述吸收箔和所述磁偏转系统之间。

6.根据权利要5所述的行星际能量粒子探头，其特征在于，所述行星际能量粒子探头探测的中高能电子的能量介于20keV～1MeV，所述中高能质子的能量介于25keV～12MeV，所述中高能离子的能量介于1.5MeV～10MeV。

7.根据权利要5所述的行星际能量粒子探头，其特征在于，所述吸收箔与靠近所述第一端的所述半导体探测器的间距小于0.5μm，所述磁偏转系统与靠近所述第二端的所述半导体探测器的间距介于5～20mm。

8.一种行星际能量粒子探测系统，其特征在于，包括：

行星际能量粒子探头，所述行星际能量粒子探头为权利要求1～6中任意一项所述的行星际能量粒子探头；

信号调理模块，与所述行星际能量粒子探头电连接，并将所述行星际能量粒子探头探测的入射粒子的能量信号放大并转换为入射粒子的能量和方向信息；

数据处理单元，与所述信号调理模块电连接，用于对所述信号调理模块输出的入射粒子的能量和方向信息进行处理。

9.根据权利要求8所述的行星际能量粒子探测系统，其特征在于，信号调理模块包括两个信号调理单元，两个所述信号调理单元分别与所述行星际能量粒子探头中的两套望远镜系统连接。

10.根据权利要求8所述的行星际能量粒子探测系统，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元包括低压电源和高压电源，所述低压电源为所述信号调理模块及所述数据处理单元供电，所述高压电源为所述行星际能量粒子探头供电。

11.根据权利要求8所述的行星际能量粒子探测系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与所述数据处理单元通信连接并向所述数据处理单元发送指令。