隨著我國空間技術(shù)的發(fā)展,越來越多的飛行器發(fā)射進入宇宙空間,宇航員輻射安全保障、在軌設(shè)備可靠性的要求,使得空間輻射環(huán)境的探索變得至關(guān)重要,衛(wèi)星搭載的空間環(huán)境輻射場探測器載荷也朝著小型化多功能方向發(fā)展。本文主要內(nèi)容是研究碲鋅鎘（CdZnTe,CZT）探測器應(yīng)用于空間輻射環(huán)境中高能粒子探測的可行性分析,基于大面積碲鋅鎘晶體,設(shè)計基于化合物半導(dǎo)體高吸收系數(shù)的高粒度量能器,模擬高能粒子在碲鋅鎘晶體中的吸收情況,最后制作并測試了 2×2小型CZT陣列探測器對Am241y射線的能量響應(yīng)。文章由五部分組成,第一部分介紹探索空間輻射環(huán)境的重要意義及國內(nèi)外碲鋅鎘晶體應(yīng)用發(fā)展的狀況。第二部分主要包括半導(dǎo)體探測器的基本原理,以及CZT探測器工作方式,使用Au作為CZT探測器電極,根據(jù)量能器結(jié)構(gòu)要求,選擇金屬—半導(dǎo)體—金屬（MSM）結(jié)構(gòu)研制探測器。第三部分基于Geant4軟件計算模擬三種常見的半導(dǎo)體探測器對伽馬射線及質(zhì)子的吸收效率,進一步模擬100nm金層電極對于Am241放射線吸收影響情況。利用空間質(zhì)子輻射分布模型AP-8和CRRESPRO調(diào)研質(zhì)子能量分布,模擬不同厚度組合的CZT-Tungsten取樣式量能... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖I-IPAMELA衛(wèi)星載荷結(jié)構(gòu)

肀北電力大學(xué)碩丄學(xué)位論文??層相間交疊而成［２６］。圖１－１是由意大利、俄羅斯、美國等共同研發(fā)的ＰＡＭＥＬＡ??衛(wèi)星載荷結(jié)構(gòu)簡圖，２０１６年６月１５號，安裝在俄羅斯Ｒｅｓｕｒｓ－ＤＫｌ衛(wèi)星上在??Ｂａｉｋｏｎｕｒ衛(wèi)星發(fā)射場由Ｓｏｙｕｚ火箭發(fā)射升空，用于反物質(zhì)和輕核勘探，ＰＡＭＥＬＡ??是一個強大的粒子鑒別探測器，探測器由飛行時間譜儀（Ｔｉｍｅ?ＯｆＦｌｉｇｈｔ?ｓｙｓｔｅｍ）、??磁譜儀（Ｍａｇｎｅｔｉｃ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、反符合系統(tǒng)（Ａｎｔｉｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍ）、電磁量??能器（Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）、底部閃爍體（Ｂｏｔｔｏｍ?ＣＺＴｎｔｉｌｌａｔｏｒ）、中子探測器（Ｎｅｕｔｒｏｎ??Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)（ＤＡＱ＆?Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）七部分組成丨２７１。??

近年來碲鋅鎘量能器作為衛(wèi)星載荷也有應(yīng)用，典型的是“雨燕”伽瑪。伽瑪暴是觀測到的宇宙活動中最強烈的爆炸，它來自天空各個角度，出現(xiàn)一次們每次持續(xù)時間從幾毫秒至數(shù)百秒不等，科學(xué)家們至今未找暴的原因，２００４年１１月２０號，ＮＡＳＡ使用Ｄｅｌｔａ７３２０火箭向低地球?“雨燕”衛(wèi)星，應(yīng)用ＣＺＴ探測器監(jiān)測丫爆的來源〖２８１，雨燕有三個載伽馬爆預(yù)警載荷ＢＡＴ，探測能量范圍在１５－１５０ｋｅＶ，其他兩個是Ｘ－ｒａ，探測能量范圍在０．３－１０ｋｅｖ，以及紫外光探測載荷，探測波長在］７０－６０伽馬爆預(yù)警載荷ＢＡＴ，是由３２７６８片４ｘ４ｘ２ｍｍ的ＣＺＴ探測器組成，面積為１．２ｘ０．６ｍ。每１２８個ＣＺＴ組成一個探測模塊，這樣一個模塊的ＡＳＩＣ芯片讀出，一共組成８ｘ１６的探測器陣列，圖１－３為“雨燕的個８ｘ１６的碲鋅鎘探測器模塊。??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3414018