[实用新型]一种微型空间星体表面元素探测装置

说明书

本实用新型提供一种微型空间星体表面元素探测装置，包括集成在镁合金主体内的晶体探测模块、光电转换模块和后端电子学模块；晶体探测模块包括一个CeBr₃晶体和四块反符合塑料闪烁体，CeBr₃晶体表面除了出光面均包覆有反射膜，四块反符合塑料闪烁体分布在CeBr₃晶体四周；光电转换模块包括3inPMT和四套1inPMT，3inPMT与CeBr₃晶体匹配，以用于将CeBr₃晶体的光信号转换为电信号，四套1inPMT分别与四块反符合塑料闪烁体匹配，用于将反符合塑料闪烁体的光信号转换为电信号；后端电子学模块包括控制模块、放大器模块和数据处理传输模块，用于处理和传输光电转换模块的电信号。本装置体积小、重量轻、低功耗，可用于高效探测星体表面K、Si、Mg、Th、H、O、Fe、Ti的含量和分布情况。

技术领域：

本实用新型属于空间探测设备技术领域，具体涉及一种微型空间星体表面元素探测装置，可用于高效探测星体表面K、Si、Mg、Th、H、O、Fe、Ti的含量和分布情况。

背景技术：

探测星体表面物质组分，获取主要元素在星体表面的分布情况，用以研究星体的地质演化和寻找与人类生存依赖的水资源，为人类将来在在星体的进一步探测研究和登陆作必要的储备。深空探测平台资源十分有限，造价极其昂贵，需要轻量化、小型化和高效的探测设备来实现对星体表面主要元素的组分和分布情况进行观测。因此，设计一种体积小、重量轻、性能优越的主要元素探测装置来实现星体表面元素的组成和分布情况是很有必要的，也是将来进行更远距离的深空探测的需要。

发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种微型空间星体表面元素探测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种微型空间星体表面元素探测装置，包括晶体探测模块、光电转换模块和后端电子学模块，所述晶体探测模块、光电转换模块和后端电子学模块集成在镁合金主体的空腔内部；所述晶体探测模块包括一个CeBr₃晶体和四块反符合塑料闪烁体；所述CeBr₃晶体呈圆柱体结构，CeBr₃晶体表面除了出光面均包覆有反射膜，包覆反射膜的CeBr₃晶体嵌入在铝合金壳体里，CeBr₃晶体与铝合金壳体之间充满缓冲胶体；所述四块反符合塑料闪烁体分布在CeBr₃晶体周围，反符合塑料闪烁体表面包覆有反射膜，从五个方向覆盖住封装后的CeBr₃晶体，所述反符合塑料闪烁体分别嵌入在铝合金壳体里，反符合塑料闪烁体与铝合金壳体之间充满缓冲胶体；所述光电转换模块包括一套3inPMT(3英寸PMT)和四套相同的1inPMT(1英寸PMT)，1inPMT均匀分布在3inPMT四周，所述3inPMT和四套1inPMT均嵌入在镁合金壳体内部，每个PMT与镁合金壳体之间充满缓冲胶体，所述镁合金壳体固定在镁合金主体内部；所述3inPMT与CeBr₃晶体匹配，以用于将CeBr₃晶体的光信号转换为电信号；四套1inPMT分别与四块反符合塑料闪烁体匹配，用于将反符合塑料闪烁体的光信号转换为电信号；所述后端电子学模块通过线缆与光电转换模块连接，包括控制模块、放大器模块和数据处理传输模块，用于处理和传输光电转换模块的电信号。

进一步的，所述CeBr₃晶体的规格为

进一步的，所述1inPMT的base板通过支架与镁合金壳体固定，3inPMT的base板通过螺钉与镁合金壳体固定。

进一步的，所述镁合金壳体通过螺钉固定安装在镁合金主体内；所述晶体探测模块和后端电子学模块分别通过螺钉安装在镁合金主体内。

进一步的，所述镁合金主体与镁合金壳体的材料均采用高强度镁合金MB8或AZ40M。

进一步的，所述镁合金主体与镁合金壳体均进行黑色阳极化处理，使得其辐射系数≥0.85。