發(fā)布時間：2020-08-19 12:29

【摘要】：中國電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星(CSES)是目前世界上唯一一顆現役的地震監(jiān)測衛(wèi)星。它主要監(jiān)測磁層擾動與內輻射帶穩(wěn)定性并研究由地震引發(fā)的空間電磁擾動、等離子體波動和高能粒子沉降之間的時間相關性。電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星已于2018年2月2日成功發(fā)射。高能粒子探測器是電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星的有效載荷之一,它由高能段探測器(HEPP-H)、低能段探測器(HEPP-L)和太陽X射線監(jiān)測器三部分組成。高能段探測器主要測量地球500km軌道的電子(2-50Me V)和質子(20-200Me V)的空間分布和能譜。其視場范圍為68°×68°,能量分辨率為10%(FWHM),角分辨率5°,粒子鑒別率90%。為實現其科學目標,探測器設計了接收量能器信號的前端電子學、對前端電子學進行采集的數據采集系統(tǒng)以及用于衛(wèi)星通信的數據管理系統(tǒng),同時設計了數據處理軟件對采集到的科學數據進行處理發(fā)布。本文將分為五個章節(jié),第一章將介紹研究的國內外發(fā)展情況以及介紹了高能粒子探測器的三個組成探測器。第二章描述了量能器前端電子學設計和分離元器件的信號讀出方式,并對量能器進行了質子和電子的標定。第三章介紹了FPGA與單片機的接口電路,并根據前端電子學時序設計FPGA與單片機軟件內容。第四章介紹了與衛(wèi)星通信部分的CAN總線控制電路設計和單片機接口電路等相關電路的設計,并根據接口協(xié)議完成對數據管理軟件各功能模塊的實際。最后第五章介紹了地面系統(tǒng)部分數據處理軟件數據去重、數據拼接以及科學數據對時等相關算法的設計。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P315.7
【圖文】：

來都嚴重威脅人類社會的穩(wěn)定[1]。早在東漢時期，我國著儀對地震進行觀測，為地震的研究做出貢獻。新中國成有組織的研究地震前兆，經過 50 多年的系統(tǒng)公關，逐步預報科學思路和工作程序[2]。地震預測關系到全人類的生個宏偉的研究目標[3]。0 年代，俄羅斯的 MARIYA 空間探測器上探測到與地震相對空間高能帶電粒子的探測已經成為現階段對地震預測研空間高能帶電粒子粒子暴的爆發(fā)主要發(fā)生在大地震的主震鐘到幾個小時的短暫爆發(fā)對地震前兆的研究和地震的預帶電粒子的研究是基于 VanAllen 輻射帶理論。VanAllellen 研究團隊發(fā)現的，其分為內側與外側兩部分構成[5]。 1.1 所示。

HEPP-H組成

圖 1 3 高能粒子探測器整體結構爆炸圖硅條探測器位于準直器后方，其主要進行對入射粒子方向跟蹤和粒子能量的測兩片具有 X、Y 雙面讀出硅條探測器（DSSDs）組成，其靈敏面積為 100cm2Ds如圖1.4所示。DSSD使用由Micronsemiconductor 制造(型號TTT2(DS) 300)器厚度為 295 μm 條間距為 760 μm，讀出條的寬度為 700 μm[12]。由于硅微條常薄，電子和質子在硅中散射較小，所以帶電粒子在穿過 DSSDs 后近似可以發(fā)生軌跡偏移，因此選用硅片作為測量投擲角的介質。DSSDs 每一面都由 128 單元，粒子經過探測單元后，將會有相應的信號輸出，當粒子穿過第二片 DSSD測單元后，也會得一路信號信息，如圖 1.4 角度測量示意圖所示，DSSDs 的空信息，可以計算出粒子的投擲角[13]。同時硅條探測器屬于半導體探測器，當粒時將會損失一定能量，因此硅條探測器與量能器共同對粒子能量信息進行測量

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

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相關博士學位論文 前1條

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相關碩士學位論文 前6條

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本文編號：2797093