[发明专利]一种深空带电粒子探测器触发方法有效

专利信息
申请号: 201910619668.7 申请日: 2019-07-10
公开(公告)号: CN110333179B 公开(公告)日: 2021-06-15
发明(设计)人: 唐述文;余玉洪;赵红赟;孙志宇;千奕;方芳;张永杰;杨海波;孔洁;孙志朋;苏弘 申请(专利权)人: 中国科学院近代物理研究所
主分类号: G01N15/14 分类号: G01N15/14
代理公司: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 刘美丽
地址: 730013 甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 带电 粒子 探测器 触发 方法
【说明书】:

发明涉及一种深空带电粒子探测器触发方法,包括以下内容:S1、将探测器输出信号进行处理得到快时间信号,并对快时间信号进行处理产生脉冲信号;S2、对脉冲信号的宽度进行筛选,剔除非物理事件形成的干扰信号;S3、将经脉宽筛选后的脉冲信号进行逻辑判选,产生符合物理需求的初始触发信号,并判别入射粒子是轻粒子或重离子;S4、根据初始触发的入射粒子类别选择相应触发模式。本发明提供适用于更高计数率的触发方法,使之能够应用于深空带电粒子的探测中。

技术领域

本发明是关于一种深空带电粒子探测器触发方法,涉及空间带电粒子探测技术领域。

背景技术

空间带电粒子探测是进行空间探测的一项重要内容,其目标是针对空间中的高能电子、质子以及重离子的能量、通量的分布特征以及变化规律进行研究。研究空间带电粒子可以对航天器的设计以及宇航员的保护提供重要参考依据。近年来,随着航天技术发展迅速,我国对空间环境的探测活动已经开始由近地探测向深空探测发展。

与近地探测相比,深空带电粒子探测具有两个明显的特点:①由于深空没有地球磁场的屏蔽,带电粒子具有更高的通量,这意味着深空带电粒子探测器需要承受更高的计数率,值得注意的是,空间中重离子的比例不足1%,远低于电子、质子和氦核的通量,这意味着深空粒子探测器需要具备较高计数率电子、质子和氦核与较低计数率重离子同时探测的能力;②由于距离地球较远,数据传输率受到很大的制约,一般需要将数据先进行在轨处理,减少下传数据率,这意味着需要更长的死时间。正因为深空带电粒子探测既需要承受更高的计数率又需要耗费更长的死时间,使得深空带电粒子探测(特别是通量探测),变得比近地探测更加困难。

传统带电粒子探测器采用的是逐事件处理的触发方法,该方法在计数率较低时没有问题;但是当计数率很高时,可能一个事件还没处理完,又有多个事件过来,导致后面的事件无法记录到,从而影响通量测量的准确性。当太阳事件爆发时,深空带电粒子探测器上的计数最高可超过105cps,而目前数据处理单元的处理速度一般低于104cps,因此传统的触发方法不能对深空带电粒子的通量进行精确测量。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够对深空带电粒子的通量进行精确测量的深空带电粒子探测器触发方法。

为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种深空带电粒子探测器触发方法,该深空带电粒子探测器包括第一硅探测器SD1、第二硅探测器SD2和反符合探测器ACC,包括以下内容:

S1、将探测器输出信号进行处理得到快时间信号,并对快时间信号进行处理产生脉冲信号;

S2、对脉冲信号的宽度进行筛选,剔除非物理事件形成的干扰信号;

S3、将经脉宽筛选后的脉冲信号进行逻辑判选,产生符合物理需求的初始触发信号,并判别入射粒子是轻粒子或重离子;

S4、根据初始触发的入射粒子类别选择相应触发模式。

进一步地,根据初始触发的入射粒子类别选择相应触发模式,具体为:

S41、若初始触发来自重离子,则直接作为有效触发;

S42、若初始触发来自轻粒子,则先进行分频再产生有效触发。

进一步地,若初始触发来自轻粒子,则先进行分频再产生有效触发,具体为:将初始触发信号发送到触发计数器中,利用触发计数器记录初始触发计数,并将固定时间段的总计数存下供下一段时间使用,并根据上一段时间存下的总计数设置合适的分频比,对触发进行分频,最后产生有效触发,其中,上述分频是自动分频,可以根据环境通量自动选择合适的分频比进行分频,当环境通量高时选择高分频比将其计数率降低,当环境通量低时则选择低分频比以保证计数的精度。

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