[发明专利]应用于深空探测器的ΔE-E数字化粒子鉴别方法及装置

权利要求书

1.一种应用于深空探测器的ΔE-E数字化粒子鉴别方法，该深空探测器包括第一Si探测器、第二Si探测器和CsI探测器，其特征在于包括内容为：

1)获取第一Si探测器、第二Si探测器和CsI探测器的能损通道ΔADC1、ΔADC2和ΔADC3；

2)利用多位乘法器和加法器IP核，对选择出的能损通道ΔADC1、ΔADC2和ΔADC3数据分别进行线性坐标转换运算，使对应的通道的ADC码值转换成为能损：ΔE₁，ΔE₂和ΔE₃；

3)将ΔE₂和总能量E＝ΔE₁+ΔE₂+ΔE₃进行乘法运算，得到ΔE₂*E值；

4)根据计算得到的ΔE₂*E值，和预先设定的不同粒子鉴别阈值进行比较，如果总能量值符合对应的阈值范围，则确定为该阈值范围对应的粒子；

5)将对应粒子采用设定字节的码字进行标识。

2.根据权利要求1所述的ΔE-E数字化粒子鉴别方法，其特征在于，ΔE₁，ΔE₂和ΔE₃的转换公式为：

ΔE_n＝a_nX_n+b_n

其中，a_n为转换系数，X_n为ΔADCn，b_n为常数项，ΔE_n为转换结果，n取值范围为1、2和3。

3.根据权利要求1所述的ΔE-E数字化粒子鉴别方法，其特征在于，可鉴别的粒子种类有重离子、高能电子、质子以及Alpha粒子，各个粒子的阈值范围为：

重离子：ΔE₂*E>1200；

α粒子：150<ΔE₂*E<＝1200||(ΔE₂*E<＝150&&ΔE₂>＝1)

质子：(20<ΔE₂*E<＝150)||(ΔE₂*E<＝20&&ΔE₂>1)&&ΔE₂<1

电子：ΔE₂*E<＝20&&ΔE₂<1&&ΔE₂>0.05。

4.根据权利要求1～3任一项所述的ΔE-E数字化粒子鉴别方法，其特征在于，在获取每个探测器的能损通道的之前，还包括进行本地噪声去除和温度补偿的步骤。

5.根据权利要求1～3任一项所述的ΔE-E数字化粒子鉴别方法，其特征在于，对数据缓存和乘法器进行三模冗余加固；对阈值、状态寄存器进行检错和纠错处理。

6.一种应用于深空探测器的ΔE-E数字化粒子鉴别装置，该深空探测器包括第一Si探测器、第二Si探测器和CsI探测器，其特征在于，还包括控制装置、模拟ASIC芯片和ADC模块：

所述控制装置用于控制所述模拟ASIC芯片通过所述第一Si探测器、第二Si探测器和CsI探测器捕获有效粒子事件信号；所述ADC模块用于将有效粒子事件信号数字化发送到所述控制装置得到多路原始科学数据，所述控制装置对获取的原始科学数据进行处理在轨完成粒子鉴别。