[发明专利]一种紧凑型推扫式的地球空间中性原子观测装置

权利要求书

1.一种紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述装置包括：电子学部分和若干个沿圆周向分布的成像单元；

两个以上成像单元共同构成180度的一维视场；且所述成像单元进一步包括：用于限定中性原子的空间测量范围的准直器、用于限制空间测量范围内的中性原子进行透过的偏转电极板、用于收集空间测量范围内的过滤掉了带电粒子的中性原子的半导体传感器、编码调制板、调制栅网及用于防止成像单元内静电高压泄漏的防静电栅网；

所述的防静电栅网、准直器、编码调制板、偏转电极板及半导体传感器由上至下依次连接，所述的半导体传感器和编码调制板平行设置，所述的偏转电极板成对平行排列于半导体传感器和调制栅网之间，且该偏转电极板与调制栅网、半导体传感器垂直。

2.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述的偏转电极板采用低序数金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述的调制栅网采用铜金属材料制成，且该调制栅网采用符合余弦或正弦规律的“遮挡-空隙”栅网结构。

4.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述防静电栅网、调制栅网及半导体传感器之间平行度不小于30度。

5.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述的半导体传感器为半导体阵列传感器，所述半导体阵列传感器采用一维像素型传感器，该像素型传感器上的每个像素点独立输出信号。

6.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述的半导体传感器采用硅质传感器，或采用金刚石质传感器。

7.根据权利要求5所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述半导体阵列传感器中的每个像素灵敏面积不小于1mm×1mm，且所有像素特性保持一致，不同像素的灵敏面积差别小于50％。

8.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述电子学部分包括ASIC单元和FPGA电路：

所述ASIC单元进一步包含：

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；

所述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中性原子不同沉积能量。

9.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述观测装置还包含卫星接口电路，用于与卫星总线进行数据通信。

10.根据权利要求1所述的紧凑型推扫式空间中性原子观测装置，其特征在于，所述的调制栅网采用铜质材料制成，其厚度不小于0.1mm，不大于5mm；

所述的调制栅网与半导体传感器的间距为不小于10mm；

所述的防静电栅网采用金属材质制成，其厚度不大于1mm；

所述观测装置电子学部分安装在卫星蒙皮以内，仅成像单元部分通过蒙皮开口伸出。