[发明专利]电阻型的空间碎片探测装置及探测方法

权利要求书

1.电阻型的空间碎片探测装置，包括具有顶部开口的探测壳体、第一膜组、第二膜组以及压电效应检测层，其中，第一膜组设置在探测壳体的顶部开口位置处，第二膜组设置在探测壳体内的中间位置，压电效应检测层位于探测壳体内的底部，其中，第一膜组与第二膜组结构相同，且分别由两层聚合物薄膜叠置而成，每层聚合物薄膜都在聚合物薄膜上镀制有等间距的平行金属导电线且相邻膜层之间的金属导电线是相互垂直的，形成正方形的格子密排结构，其中，聚合物薄膜为有机聚合物薄膜，有机聚合物薄膜的厚度为25微米-50微米。

2.如权利要求1所述的空间碎片探测装置，其中，所述有机聚合物薄膜为聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜或聚酯薄膜或者以其为基体的各类改性聚合物薄膜。

3.如权利要求1所述的空间碎片探测装置，其中，金属导电线彼此之间的间距为30微米至70微米。

4.如权利要求1所述的空间碎片探测装置，其中，金属导电线通过磁控溅射法或涂覆法在聚合物薄膜上进行制备。

5.如权利要求1所述的空间碎片探测装置，其中，金属导电线的宽度为微米量级，且金属导电线的材质为铜、铝或铂。

6.利用权利要求1-5任一项所述的电阻型的空间碎片探测装置进行空间粒子探测的方法，包括以下步骤：

1）当空间碎片撞击到空间碎片探测装置并穿过第一膜组后，将分别在面对空间碎片进入方向上的第一层、第二层两层膜中穿过，切断两层膜中对应位置的金属导电线，根据金属导电线通电性能的变化计算在膜层二维方向上空间碎片穿过的位置和大小，得到空间碎片穿过的中心点为[（X11+X12）/2, （Y11+Y12）/2]；

2）当空间碎片进一步击穿第二膜组后，根据第三膜层和第四膜层中导电线通电性能的变化，计算在第三膜层和第四膜层击穿的位置和大小，得到空间碎片穿过第3和第4膜层的中心点为[（X21+X22）/2, （Y21+Y22）/2]；

3）将空间碎片击穿第一膜层和第二膜层的时间与击穿第三膜层和第四膜层的时间进行对比，计算出空间碎片击穿膜层的速度；

4）由空间碎片击穿第一膜层和第二膜层的位置与击穿第三膜层和第四膜层的位置，得到空间碎片的撞击方向[(（X11+X12）/2, （Y11+Y12）/2,Z2),(（X21+X22）/2, （Y21+Y22）/2,Z1)]；

5）空间碎片穿越第一膜组和第二膜组的导电线膜层后，将撞击到压电效应检测层上，根据撞击产生的压电信号，确定出撞击空间碎片的质量。

7.如权利要求6所述的方法，其中，压电效应检测层采用聚偏二氟乙烯（PVDF）传感器或压电陶瓷（PZT）传感器。

8.如权利要求6所述的方法，其中，压电信号与空间碎片的质量关系预先通过地面模拟试验获得。