[发明专利]数字式深空单粒子探测器及探测方法

权利要求书

1.数字式深空单粒子探测器，其特征是：它包括N个基本粒子敏感单元(1)和加法器(2)，每个基本粒子敏感单元(1)均由光电二极管(D1)、电容器(C1)、MOS管(Q3)和反相器(11)组成，MOS管(Q3)的栅极是该基本粒子敏感单元(1)的周期脉冲输入端；光电二极管(D1)的阴极电源(VCC)连接；所述光电二极管(D1)的阳极同时与MOS管(Q3)的源极、电容器(C1)的一端和反相器(11)的一个输入端连接；电容器(C1)的另一端同时与MOS管(Q3)的漏极、反相器(11)的接地端和VCC电源地连接；反相器(11)的输出端是该基本粒子敏感单元(1)的粒子事件输出端，MOS管(Q3)的栅极为该基本粒子敏感单元(1)的粒子事件输入端；

加法器(2)用于将N个基本粒子敏感单元(1)的粒子事件输出端输出的信号进行累加，该加法器(2)的输出端为数字式深空单粒子探测器的单粒子事件的次数输出端；N个基本粒子敏感单元(1)的N个粒子事件输入端为数字式深空单粒子探测器的控制脉冲信号输入端，N为大于2的正整数。

2.根据权利要求1所述的数字式深空单粒子探测器，其特征在于N个基本粒子敏感单元(1)组成i行j列的矩阵，i和j均为正整数。

3.根据权利要求2所述的数字式深空单粒子探测器，其特征在于加法器(2)是n级加法器，n＝i×j。

4.根据权利要求3所述的数字式深空单粒子探测器，其特征在于MOS管(Q3)是n沟道的MOS管。

5.基于权利要求1的数字式深空单粒子探测方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、在一个脉冲周期下，在每个基本粒子敏感单元(1)中，采用光电二极管(D1)的光敏感面探测单粒子，当探测到单粒子后，光电二极管(D1)将电容器(C1)充电至高电平，所述高电平经反相器(11)转换成低电平，并输出至加法器(2)；

步骤二、加法器(2)对N个基本粒子敏感单元(1)输出的信号进行求和，计算出一个脉冲周期下发生单粒子事件的次数，将此次数作为一个脉冲周期下的单粒子探测结果，并返回执行步骤一。

6.基于权利要求5的数字式深空单粒子探测方法，其特征在于在一个脉冲周期结束后，采用外部脉冲信号对加法器(2)进行复位。

7.基于权利要求5的数字式深空单粒子探测方法，其特征在于在一个脉冲周期结束后，采用外部脉冲信号对每个基本粒子敏感单元(1)中的电容(C1)上积累的电荷进行释放。

8.根据权利要求5所述的数字式深空单粒子探测方法，其特征在于N个基本粒子敏感单元(1)包括奇数组基本粒子敏感单元和偶数组基本粒子敏感单元，所述奇数组基本粒子敏感单元和偶数组基本粒子敏感单元交替工作。