小型化高能电子探测器原理样机研制

发布时间：2020-06-14 10:20

【摘要】：随着空间科学技术的发展,人类探索地外宇宙空间的进程也在加快,同时对于空间探测器的技术和性能要求也在不断的提高。空间探测卫星上搭载的空间探测器载荷在朝着小型化,高性能等方面发展。本文的主要内容是研究小型化的高能电子探测器的原理样机。高能电子探测器的探测目标是辐射带的高能电子,基于小型化的研究目的,采用ASIC芯片与FPGA作为传感器的信号处理模块。文章对原理样机的物理结构进行设计,并研制了集成度更高的传感器信号处理系统,最后对各模块进行了仿真和测试。文章的主要结构由五个部分组成,首先是对介绍了探测器的工作环境,以及国内外研究现状,高能粒子探测器的发展和趋势;然后阐述了论题涉及的物理原理和技术原理;之后探讨整个探测器物理结构设计,着重描述了探测器系统的组成与设计,并对探测器的能道的干扰仿真进行分析;设计探测器的信号处理系统,采用集成度高的ASIC芯片与FPGA作为读出电子学系统,主要分析了系统的软硬件设计;最后,对系统的软硬件进行测试和仿真。从实验结果分析,物理结构设计中的干扰分析,降低了无关粒子的干扰系数,在实现主要功能的同时得到干净的实验数据,对探测器的工作方式进行了设计。信号处理系统的软件仿真结果实现了硬件模块的时序控制需求,并对硬件的工作方式进行了测试。最后的模拟测试结果表明整个系统具有良好的线性度。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL81

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本文编号：2712639