[发明专利]一种星载空间光电转换模块和光电探测装置

说明书

本发明提供了一种星载空间光电转换模块和光电探测装置，所述光电探测装置包括光电探测单元组成的阵列，所述光电探测单元由晶体模块和光电转换模块组成，所述光电转换模块包括光电转换器、电子学读出线路板和防护结构，所述防护结构包括内部衬套、磁屏蔽装置和外部衬套，内部衬套和外部衬套均采用镁铝合金材料制成，磁屏蔽装置采用坡莫合金薄片制成。本发明通过结构改进，使晶体模块/光电转换模块相对独立，可解决星载晶体和光电转换模块替换方便性问题，有利于提高航天产品继承性，缩短研制周期，并确保探测装置能够通过空间力学环境的考核，满足发射环境需求，且在保证结构强度的前提下，通过集成化的紧凑设计，有效降低了设备结构质量。

技术领域

本发明属于空间探测技术领域，具体涉及一种星载空间光电转换模块和光电探测装置。

背景技术

探测空间高能粒子，需要高能量分辨与高可靠性的结构，且应具有较小的质量。国内过往探测器一般属于搭载，自中国科学院空间科学先导专项启动以来，才逐步有了专门的科学探测载荷，但光电探测单元部分使用的材料往往也还是硬铝合金，质量依然较大。

同时，利用卫星专门开展空间太阳探测在我国尚属首次，与美国RHESSI卫星（采用Ge detector,参考文献RHESSI网站）、日本YOHKOH卫星（HXT采用NaI）以及欧空局SolarOrbiter卫星（STIX采用CdZnTe）不同，我们设计采用LaBr₃晶体探测器进行太阳硬X射线探测，其具有高能量分辨与快时间响应等特点，但同时在地面自防护与在轨自标定等方面也面临着种种难题。

发明内容

本发明的技术目的主要在于设计专门的星载空间光电转换模块和探测装置，在保证结构强度和刚度的前提下，通过合理的规划与改进，提高装置结构的紧凑集成性，减小探测装置的结构质量，并提供较好的电磁屏蔽效果，确保能够开展在轨温度监测（随后利用地面定标的数据开展空间科学数据的补偿修正），保证光电探测装置空间探测的稳定性。

本发明的技术方案为：

一种星载空间光电转换模块，其特征在于，包括光电转换器件、电子学读出线路板和防护结构：

所述防护结构包括内部衬套、磁屏蔽装置和外部衬套，内部衬套和外部衬套均采用镁铝合金材料制成，磁屏蔽装置采用坡莫合金薄片；

所述内部衬套的顶端和底端均向外设有一定高度的小翻边，用于磁屏蔽装置的安装定位，所述磁屏蔽装置包裹在内部衬套的外侧，其顶部和底部分别抵触在内部衬上、下两端的小翻边上；所述内部衬套的侧面筒壁上设有通孔槽，使灌入内部衬套的缓冲胶通过所述通孔槽渗出，与磁屏蔽装置接触，提高磁屏蔽装置的接触摩擦力，防止磁屏蔽装置在内部转动；

所述外部衬套包括套筒和支架连接结构；

包裹了磁屏蔽装置的内部衬套设置在外部衬套的套筒中，外部衬套套筒的筒口上沿高于内部衬套的筒口上沿，所述光电转换器件与内部衬套、外部衬套侧壁的间隙通过缓冲胶填充；

所述支架连接结构包括设置在套筒底部的第一凸缘、设置在套筒中部或上部的第二凸缘和固定在所述第二凸缘上的安装支架，所述安装支架为框架式结构，电子学读出线路板固定在所述安装支架的顶端，与其下方的光电转换器件电连接；

所述第一凸缘的尺寸大于内部衬套底端小翻边的尺寸，组装时，内部衬套底端小翻边的上表面抵触在第一凸缘的下表面上，用于内部衬套的安装定位，所述第一凸缘同时设有连接晶体模块的第一对接孔，所述第一对接孔在径向方向上位于所述底端小翻边的外围；

在对应所述第一对接孔的位置，第二凸缘设有容螺丝刀穿过的预留通孔。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：