一种宽量程小型化空间质子探测器及探测方法技术

本发明专利技术涉及空间辐射环境探测技术领域，尤其涉及一种宽量程小型化空间质子探测器及探测方法，包括低能探测区和高能探测区，其中：低能探测区用于探测鉴别中能质子，设置有石墨烯薄膜、微通道板以及第一探测器，高能探测区用于探测鉴别高能质子，设置有第二探测器、Ta降能片以及第三探测器；第一探测器、第二探测器、Ta降能片以及第三探测器由薄到厚依次排列，本发明专利技术通过石墨烯薄膜+硅半导体的方法对低能段的中能质子进行探测鉴别，通过硅半导体+Ta降能片+闪烁晶体构成的望远镜式探测方法对高能段的高能质子进行探测鉴别，测量范围大，测量量程宽，同时减小了探测器的尺寸，实现了探测器小型化的设计，可以满足军星搭载以及微纳卫星的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种宽量程小型化空间质子探测器及探测方法
本专利技术涉及空间辐射环境探测
，尤其涉及一种宽量程小型化空间质子探测器及探测方法。
技术介绍
空间辐射环境是影响航天器在轨安全运行的主要因素，空间辐射环境的准确探测也是空间态势感知、空间天气预告的前提。空间辐射环境主要包括质子、电子以及重离子等，其中的质子主要分布在地球内辐射带，能量主要在50KeV-150MeV的大动态范围内。这些粒子的存在会给航天器和卫星带来电离总剂量、单粒子效应等辐射危害，严重影响航天器在轨性能和安全运行。通过准确探测空间辐射粒子能够为灾害性事件研究和早期的警报提供重要技术支撑，也可为航天器的安全保障提供服务，还能为空间科学研究提供重要的输入数据。国外在粒子探测技术方面，正朝着具有多粒子探测、多信息探测、粒子种类鉴别能力的复合探测器方向发展；同时，也逐渐发展为小型化、低功耗的统配性载荷。与国外同类型探测器相比，虽然目前的中高能质子测量技术已相对成熟，但我国研制的探测器和电路复杂，探测器体积较大，功耗偏大，卫星无法提供足够的资源。随着我国航天事业的飞速发展，导航卫星、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，包括低能探测区和高能探测区，其中：/n所述低能探测区用于探测鉴别中能质子，设置有石墨烯薄膜、微通道板以及第一探测器，所述第一探测器设置在所述石墨烯薄膜的一侧，射入的中能质子穿过所述石墨烯薄膜，射到所述第一探测器上；/n所述高能探测区用于探测鉴别高能质子，设置有第二探测器、Ta降能片以及第三探测器；/n所述第一探测器、所述第二探测器、所述Ta降能片以及所述第三探测器由薄到厚依次排列，射入的高能质子依次穿过所述石墨烯薄膜、所述第一探测器、所述第二探测器、Ta降能片，射到所述第三探测器上。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，包括低能探测区和高能探测区，其中：
所述低能探测区用于探测鉴别中能质子，设置有石墨烯薄膜、微通道板以及第一探测器，所述第一探测器设置在所述石墨烯薄膜的一侧，射入的中能质子穿过所述石墨烯薄膜，射到所述第一探测器上；
所述高能探测区用于探测鉴别高能质子，设置有第二探测器、Ta降能片以及第三探测器；
所述第一探测器、所述第二探测器、所述Ta降能片以及所述第三探测器由薄到厚依次排列，射入的高能质子依次穿过所述石墨烯薄膜、所述第一探测器、所述第二探测器、Ta降能片，射到所述第三探测器上。


2.根据权利要求1所述的宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，所述中能质子的能量为50KeV-2MeV。


3.根据权利要求1所述的宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，所述高能质子的能量为2MeV-150MeV。


4.根据权利要求1所述的宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，所述第一探测器和所述第二探测器均为Si半导体探测器。


5.根据权利要求4所述的宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，所述第一探测器的厚度小于30um，所述第二探测器的厚度为250um-350um。


6.根据权利要求1所述的宽量程小型化空间质子探测器，其特征在于，所述第三探测器为BGO闪烁晶体探测器，所述第三探测器的厚度为1.5cm-2.5cm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张晨光，安恒，李得天，王鷁，张剑锋，文轩，李存惠，杨生胜，秦晓刚，曹洲，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62