空间低能离子谱仪的研制及定标
发布时间：2021-11-12 00:43
空间低能离子谱仪作为大多数近地空间以及深空探测卫星中的必备有效载荷之一,常用于探测空间环境中能量在0.3～80keV/e范围内的质子、α粒子以及重离子等。通过空间低能离子谱仪来原位探测空间环境中离子的状态和变化,获得各种离子的状态参数,对于了解太阳活动的形成机制和太阳风对地球磁层的影响,以及研究日地事件因果链、灾害性空间天气事件的发生和发展等都具有重要意义。本论文的主要工作是研制了一台用于空间等离子体探测的顶帽型低能离子谱仪,搭建了用于空间低能离子谱仪的离子定标和紫外测试的地面定标设备,并利用新搭建的定标系统对空间低能离子谱仪进行了初步性能测试和紫外光响应测试。此外,作者在博士期间还参与了实验室的电子动量谱学实验,并开展了若干分子的电子动量谱学研究。具体章节如下：第一章介绍了空间等离子体的研究背景、常用的空间等离子体探测技术、空间等离子体探测仪器的定标设备以及近期国内外空间等离子体探测的进展。第二章介绍了空间低能离子谱仪的研制工作,包括：顶帽型静电分析器的工作原理及其离子光学的优化设计,谱仪性能参数的数值仿真,微通道板和独立阳极组成的探测器系统的设计,机械设计与机械加工。第三章介绍了新...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种类型的ESA示意图：（a)柱形静电分析器[28];(b)Pioneer-6卫星中的1/4球形分析器（ARC)[31]；(C)七球形与1/4球形器稱合的低能等离子体分析器（LEPA)[32];(d)Wind卫星中的顶帽型静电分析器（EESA-H)[33]
360°视场范围内的带电粒子分布，而且具有角度分辨，在做能量分析的同时还可以做粒子入射角度的分析。通常将其安装在自旋稳定卫星上（如图1.7所示），当卫星旋转一周时，就可以扫描整个空间，即可探测471立体角全空间范围内的带电粒子。此外，顶帽型的结构还能为入射的太阳紫外光子和其他杂散粒子提供出口通道，防止它们与被选择的带电粒子一起进入分析器内部，从而可以减
SAmpling and Composition)使用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS)对彗星表层、岩层的有机分子进行分析，其中质谱使用的就是MTOF-MS[48]，有两种工作模式：快速扫描的低分辨模式（对离子质量为70的分辨为350)和多次反射式的高分辨模式（折返次数越多分辨越高，甚至可高达几万）。如图1.10所示，给出了 Rosetta号彗星探测器中使用的RTOF-MS和MTOF-MS的原理图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]嫦娥二号卫星有效载荷与科学探测[J]. 刘建军,任鑫,牟伶俐,张力岩,封剑青,王晓倩,李春来. 生命科学仪器. 2013(Z1)
[2]Chang’E-1 Lunar Mission:An Overview and Primary Science Results[J]. Ouyang Ziyuan1,2 Li Chunlai1 Zou Yongliao1 Zhang Hongbo1 Lu Chang1 Liu Jianzhong1 Liu Jianjun1 Zuo Wei1 Su Yan1 Wen Weibin1 Bian Wei1 Zhao Baochang3 Wang Jianyu4 Yang Jianfeng3 Chang Jin5 Wang Huanyu6 Zhang Xiaohui7 Wang Shijin7 Wang Min1 Ren Xin1 Mu Lingli1 Kong Deqing1 Wang Xiaoqian1 Wang Fang1 Geng Liang1 Zhang Zhoubin1 Zheng Lei1 Zhu Xinying1 Zheng Yongchun1 Li Junduo1 Zou Xiaoduan1 Xu Chun1 Shi Shuobiao1 Gao Yifei1 Gao Guannan11(National Astronomical Observatories,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100012) 2(Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences) 3(Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics,Chinese Academy of Sciences) 4(Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Academy of Sciences) 5(Purple Mountain Observatory,Chinese Academy of Sciences) 6(Institute of High Energy Physics,Chinese Academy of Sciences) 7(Center for Space Science and Applied Research,Chinese Academy of Sciences). 空间科学学报. 2010(05)
[3]YingHuo-1——Martian Space Environment Exploration Orbiter[J]. ZHAO Hua(Center for Space Science and Applied Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190). 空间科学学报. 2008(05)
[4]中国空间天气研究进展[J]. 王水,魏奉思. 地球物理学进展. 2007(04)
[5]相对论量子化学新进展[J]. 刘文剑. 化学进展. 2007(06)
[6]华夏第一星:东方红一号[J]. 天兵. 中国航天. 2006(08)
[7]环丙胺的合成[J]. 赵学清,张虞安. 中国医药工业杂志. 1994(05)
博士论文
[1]若干分子构象异构体相对稳定性的电子动量谱学研究[D]. 吴芳.中国科学技术大学 2007
本文编号：3489861
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种类型的ESA示意图：（a)柱形静电分析器[28];(b)Pioneer-6卫星中的1/4球形分析器（ARC)[31]；(C)七球形与1/4球形器稱合的低能等离子体分析器（LEPA)[32];(d)Wind卫星中的顶帽型静电分析器（EESA-H)[33]
360°视场范围内的带电粒子分布，而且具有角度分辨，在做能量分析的同时还可以做粒子入射角度的分析。通常将其安装在自旋稳定卫星上（如图1.7所示），当卫星旋转一周时，就可以扫描整个空间，即可探测471立体角全空间范围内的带电粒子。此外，顶帽型的结构还能为入射的太阳紫外光子和其他杂散粒子提供出口通道，防止它们与被选择的带电粒子一起进入分析器内部，从而可以减
SAmpling and Composition)使用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS)对彗星表层、岩层的有机分子进行分析，其中质谱使用的就是MTOF-MS[48]，有两种工作模式：快速扫描的低分辨模式（对离子质量为70的分辨为350)和多次反射式的高分辨模式（折返次数越多分辨越高，甚至可高达几万）。如图1.10所示，给出了 Rosetta号彗星探测器中使用的RTOF-MS和MTOF-MS的原理图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]嫦娥二号卫星有效载荷与科学探测[J]. 刘建军,任鑫,牟伶俐,张力岩,封剑青,王晓倩,李春来. 生命科学仪器. 2013(Z1)
[2]Chang’E-1 Lunar Mission:An Overview and Primary Science Results[J]. Ouyang Ziyuan1,2 Li Chunlai1 Zou Yongliao1 Zhang Hongbo1 Lu Chang1 Liu Jianzhong1 Liu Jianjun1 Zuo Wei1 Su Yan1 Wen Weibin1 Bian Wei1 Zhao Baochang3 Wang Jianyu4 Yang Jianfeng3 Chang Jin5 Wang Huanyu6 Zhang Xiaohui7 Wang Shijin7 Wang Min1 Ren Xin1 Mu Lingli1 Kong Deqing1 Wang Xiaoqian1 Wang Fang1 Geng Liang1 Zhang Zhoubin1 Zheng Lei1 Zhu Xinying1 Zheng Yongchun1 Li Junduo1 Zou Xiaoduan1 Xu Chun1 Shi Shuobiao1 Gao Yifei1 Gao Guannan11(National Astronomical Observatories,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100012) 2(Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences) 3(Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics,Chinese Academy of Sciences) 4(Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Academy of Sciences) 5(Purple Mountain Observatory,Chinese Academy of Sciences) 6(Institute of High Energy Physics,Chinese Academy of Sciences) 7(Center for Space Science and Applied Research,Chinese Academy of Sciences). 空间科学学报. 2010(05)
[3]YingHuo-1——Martian Space Environment Exploration Orbiter[J]. ZHAO Hua(Center for Space Science and Applied Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190). 空间科学学报. 2008(05)
[4]中国空间天气研究进展[J]. 王水,魏奉思. 地球物理学进展. 2007(04)
[5]相对论量子化学新进展[J]. 刘文剑. 化学进展. 2007(06)
[6]华夏第一星:东方红一号[J]. 天兵. 中国航天. 2006(08)
[7]环丙胺的合成[J]. 赵学清,张虞安. 中国医药工业杂志. 1994(05)
博士论文
[1]若干分子构象异构体相对稳定性的电子动量谱学研究[D]. 吴芳.中国科学技术大学 2007
本文编号：3489861
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3489861.html
