[发明专利]一种适用于空间粒子复合探测的探测器

说明书

本发明提供了一种适用于空间粒子复合探测的探测器，包括探头壳体、△E子探测器、E子探测器、支架组件、电路板及电子学箱组件；探头壳体底端与电子学箱组件固定连接，电子学箱组件为探测器提供电子学信号采集、处理及对外电接口；支架组件设置在探头壳体内；支架组件包括上支架、中支架及下支架，支架组件通过上支架与探头壳体固定连接；△E子探测器固定在上支架上端面，E子探测器夹持固定在上支架、中支架之间，同时E子探测器通过中支架上的凸台径向限位；电路板固定在下支架底面，用于探头壳体内子探测器探测信号的前端处理；探头壳体、△E子探测器、E子探测器之间的相对位置满足视场要求。本发明空间环境适应能力强，装配操作简单。

技术领域

本发明涉及深空探测技术领域，具体涉及一种适用于空间粒子复合探测的探测器。

背景技术

近年来是宇宙线研究的重大发展时期，其中就包括获取空间中分布的各种粒子能量，并鉴别粒子的种类，得到粒子的能谱。国内外均针对粒子探测发射探测器获取空间数据，而在各类探测器研制过程中，用于粒子探测的子探测器往往是空间环境适应能力较弱的特殊材料，在卫星发射及在轨运行期间需承受恶劣的力学环境，在太空中需承受冷热交变的温度环境，存在失效的风险。上述问题的解决方法其一是选用空间环境耐受能力强的子探测器材料，更为普遍的方法是通过改进探测器的结构，进而使子探测器的工作环境得到改善，最终完成探测器的目标。

在以往粒子探测器的结构中，国外有一种是采用单一子探测器作为整机物理部分，虽然此类探测器装配简单，视场容易保证，但设计指标能量探测范围窄，粒子鉴别种类少。

国外另一种粒子探测器的结构中，采用了复合探测方法，但用于复合探测的所有子探测器均安装于整机外壳内，装配操作困难，调试不方便，且视场无法精确保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于空间粒子复合探测的探测器，空间环境适应能力强，装配操作简单。

本发明采取的技术方案如下：

一种适用于空间粒子复合探测的探测器，所述探测器包括探头壳体、△E子探测器、E子探测器、支架组件、电路板及电子学箱组件；

所述探头壳体底端与电子学箱组件固定连接，电子学箱组件为探测器提供电子学信号采集、处理及对外电接口；所述支架组件设置在探头壳体内；

所述支架组件包括上支架、中支架及下支架，上支架与中支架、中支架与下支架均固定连接，同时支架组件通过上支架与探头壳体固定连接；所述△E子探测器固定在上支架上端面，E子探测器夹持固定在上支架、中支架之间，同时E子探测器通过中支架上的凸台径向限位；所述电路板固定在下支架底面，用于探头壳体内子探测器探测信号的前端处理；探头壳体、△E子探测器、E子探测器之间的相对位置满足视场要求。

进一步地，所述探测器进一步包括两个反符合子探测器，一个反符合子探测器底部通过上支架提供的支撑力固定在探头壳体内壁面；另一个反符合子探测器夹持固定在中支架、下支架之间。

进一步地，所述上支架与反符合子探测器之间设有两处以上减震垫。

进一步地，所述中支架上设有两个以上均匀分布的通孔，通孔内设置橡胶柱，所述橡胶柱的上、下表面分别与E子探测器以及中支架、下支架之间的反符合子探测器接触。

进一步地，所述探头壳体、△E子探测器、E子探测器之间的相对位置关系为：

以探头壳体作为入射窗口边界，分别作视场上限和下限边界，中间区域即为满足视场要求的子探测器边界区域，△E子探测器、E子探测器的边界在所述子探测边界区域内。

进一步地，所述探测器进一步包括与△E子探测器能量探测范围不同的一个以上其他△E子探测器，所述△E子探测器和一个以上其他△E子探测器依次叠放在上支架上端面，并通过支柱螺钉共同固定连接在上支架，同时，其他△E子探测器位置满足视场要求。