[发明专利]一种基于分布式多个卫星的多方向的高能电子探测装置

权利要求书

1.一种基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，所述探测装置包括：与卫星数量匹配的若干个子探测装置，且每个子探测装置均包含方向传感器、电子学部件及机壳；

所述方向传感器包括：不少于一片半导体传感器，用于当空间粒子进入该半导体传感器时由于损失能量而在其两侧电极激起电信号脉冲；

所述电子学部件，用于对方向传感器提供的电信号进行处理，以提供反映空间粒子在半导体传感器内沉积能量的信号；

所述每个方向传感器所包含的半导体传感器的法向在卫星经过同一个位置时处于同一个平面，每个传感器的法向在经过同一位置时不重叠，并且至少其中的一个半导体传感器的法向指向朝天面。

2.根据权利要求1所述的基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，

当卫星数量为二颗时，所述的子探测装置的个数为2，且两个子探测装置位于：所述两个子探测装置设置得使得法向方向保证当卫星经过赤道上空时第1颗卫星上的子探测装置的法向是垂直朝向天空的，第2颗卫星上的子探测装置的法向与第1颗的法向的夹角为第一夹角，所述第一夹角的角度范围为大于0度且小于90度；

当卫星数量为四颗时，所述的子探测装置的个数为4，且四个子探测装置位于：四个子探测装置设置得使得法向方向保证当卫星经过赤道上空时至少有一颗卫星的子探测装置的法向是垂直朝向天空的，选取一颗卫星的子探测装置的法向是垂直朝向天空的为第一颗卫星，另外三颗卫星的子探测装置的法向与该第一颗卫星的子探测装置的法向的夹角分别为第二夹角、第三夹角和第四夹角，且这三个角度彼此不相同，这三个角度的范围均为大于0度小于90度；

当卫星数量为三颗时，所述的子探测装置的个数为3，且三个子探测装置位于：三个子探测装置设置得使得法向方向保证当卫星经过赤道上空时至少有一颗卫星的子探测装置的法向是垂直朝向天空的，选取一颗卫星的子探测装置的法向是垂直朝向天空的为第一颗卫星，另外两颗卫星的子探测装置的法向与该第一颗卫星的子探测装置的法向的夹角分别为第二夹角和第三夹角，且这两个角度彼此不相同，这两个角度的范围均为大于0度小于90度。

3.根据权利要求2所述的基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，

所述第一夹角为45度；或

所述第二夹角、第三夹角和第四夹角分别为25度、50度和75度。

4.根据权利要求1所述的基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，所述方向传感器具体包含：若干个半导体传感器、准直器和金属挡光层；

所述半导体传感器前端均设置一个准直器；且每个准直器前方均设不小于1um厚的金属挡光层，用于防止可见光射入。

5.根据权利要求1所述的基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，所述方向传感器还包括与半导体传感器输出端相连的前置放大器及与前置放大电路相连的成形电路；

所述前置放大器用于将每片半导体传感器输出的反映带电粒子沉积能量的电荷信号分别进行放大并转变成电压脉冲信号；

所述成形电路将前置放大器输出的电压脉冲信号成形输出。

6.根据权利要求3所述的基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，所述电子学部件包括依次串联的：

主放大器，用于将一路成形电路输出的信号或两路成形电路输出的信号经过相加电路后输出的信号进行放大；

峰保电路，用于对每个主放大器放大后的信号分别进行脉冲峰值保持；

A/D采集电路，用于对峰值保持后的信号进行模数转换；

FPGA电路，用于将所有的A/D采集电路得到的数字信号进行幅度分析和数据处理，其中不同的幅度代表着高能电子不同沉积能量。

7.根据权利要求1所述的基于多个卫星的分布式的多方向的高能电子探测装置，其特征在于，所述方向传感器的半导体传感器采用厚度为大于1mm且小于3mm、灵敏面积不小于2mm×2mm的硅或金刚石类传感器；

方向传感器对应的前置放大器采用集成运放电容反馈方式。