[发明专利]一种单粒子效应探测器

权利要求书

1.一种单粒子效应探测器，其特征在于，所述探测器包括机箱和设置在机箱内的一体化探头和四块电路板；

所述一体化探头包括：两片LET谱传感器和位于两片LET谱传感器之间的被测大规模集成芯片；该芯片用于捕获单粒子翻转事件；

所述四块电路板包括：用于各电路板之间的信号连接以及固定一体化探头的母板、用于处理LET谱传感器信号的模拟板，用于进行数据采集和存储的计算机板和对LET谱传感器和各电路板供电的电源板；

所述一体化探头分为三层，上层为固定在上屏蔽盒内的一片LET谱传感器及其对应的前置放大成形电路，中间为被测大规模集成芯片，下层为固定在下屏蔽盒内的一片LET谱传感器及其对应的前置放大电路，上屏蔽盒和下屏蔽盒的尺寸相同；两个屏蔽盒安装在母板正、反两面，使得两个屏蔽盒的边沿对应；被测大规模集成芯片直接焊接在母板上，介于两片传感器灵敏面之间；所述前置放大成形电路用于对LET谱传感器输出的电荷脉冲信号进行电压转换和成形放大；

所述模拟板设置两路由放大电路、峰保电路和触发电路串联的电路，一路接收上屏蔽盒内的前置放大成形电路输出的信号；另一路接收下屏蔽盒内的前置放大成形电路输出的信号；

所述放大电路，用于对前置放大成形电路输出的信号进行进一步放大；

所述峰保电路，用于对放大电路的输出信号峰值进行保持；

所述触发电路，用于根据当信号幅度超出设置的阈值时，输出一个触发信号，通知计算机板对峰保电路输出的信号进行A/D转换；

所述计算机板设置两路A/D转换电路、FPGA控制电路、晶振电路、数据存储SRAM和1553接口；两路A/D转换电路各连接一路峰保电路；1553接口为探测器和卫星平台的接口；

所述两路A/D转换电路，分别用于在FPGA控制电路的控制下，对其连接的峰保电路输出的信号的峰值进行模数转换，

晶振电路，用于为FPGA控制电路提供16MHz时钟；

FPGA控制电路，用于在接收到触发信号后，控制A/D转换电路工作，用于将两个A/D转换

电路输出的信号幅度数值存储到数据存储SRAM，用于读取被测大规模集成芯片的数据并存

储到数据存储SRAM，还用于读取数据存储SRAM的数据，通过1553接口发送至卫星平台。

2.根据权利要求1所述的单粒子效应探测器，其特征在于，所述被测大规模集成芯片的信号线和电源线设置在母板内层；两个前置放大电路的输出连接至母板的焊盘后，通过母板内层分别引出至模拟板。

3.根据权利要求1所述的单粒子效应探测器，其特征在于，所述卫星平台将入射粒子的入射时刻、两路A/D转换电路输出的信号幅度以及被测大规模集成芯片的数值发生翻转的地址一起打包下传至地面的上位机；

所述上位机根据两个A/D转换电路输出的信号幅度数值，计算损失能量ΔE，根据传感器的厚度计算出粒子在传感器中穿过路径长度d，即入射方向为45°时的传感器厚度，则粒子在传感器材料中的LET值为：LET＝ΔE/d，通过被测大规模集成芯片的数值发生翻转的地址获取发生单粒子翻转事件的位置。

4.根据权利要求1所述的单粒子效应探测器，其特征在于，所述电源板上设置电源接口电路、遥测接口电路和高压电路；

所述电源接口电路，用于对卫星平台提供的一次电源进行转换，为各电路提供工作电压；

所述遥测接口电路，用于对+12V和+5V工作电压进行检测，以判断探测器工作状态；

所述高压电路，用于为LET谱传感器提供合适的偏置电压。