一种星载PMT探测器门控电路及控制方法技术

本发明专利技术提供一种星载PMT探测器门控电路及控制方法，包括高压产生单元、PMT探测单元以及门控脉冲单元，高压产生单元产生为PMT探测单元提供的工作偏压和为门控脉冲单元提供的门控高压；门控脉冲单元在时序控制下产生一定幅值的门控高压脉冲，通过改变PMT探测器的倍增级电压，从而使能或禁止PMT探测器工作。本发明专利技术解决了星载耐高压MOS管可靠性低的问题，PMT探测器的分压电路通过对RC电路的充放电改变了PMT探测器倍增级的级间电压，实现了对PMT探测器的门控控制；本发明专利技术有效降低了PMT探测器星载应用中近距离散射光以及背景光的影响时间，避免了带来的硬件受损、非线性、探测性能下降等问题，从而延长了PMT探测器的工作寿命，为PMT探测器的空间应用提供可靠性保障。PMT探测器的空间应用提供可靠性保障。PMT探测器的空间应用提供可靠性保障。

【技术实现步骤摘要】
一种星载PMT探测器门控电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及
，具体涉及一种星载PMT探测器门控电路及控制方法。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种新型的主动式遥感仪器，上世纪六十年代，激光雷达(LightDetectionAndRanging
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LIDAR)一出现，很快被应用于主动距离测量、风场测量、大气遥感等领域。
[0003]雪崩光电二极管(APD)和光电倍增管(PMT)是大气激光雷达比较常用的接收探测器，相比而言，PMT增益比APD高很多，而且本身的暗电流相对较小，探测灵敏度极高，能够探测光子量级的微弱信号。因此，PMT在大气激光探测领域具有一定的优势。
[0004]为了提高大气激光探测的距离和精度，大气激光雷达的发射功率往往比较高，接收望远镜接收到的近距离强散射光信号很容易就使PMT达到饱和，在最后几级倍增极上形成电荷的空间积累效应。PMT若长时间受此强光照射，容易产生疲劳，不仅噪声增大，还会因注入了强光后一段时间不能恢复而造成拖尾现象，最终影响到PMT对远距离探测信号的线性响应。对于高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载PMT探测器门控电路，其特征在于：包括高压产生单元(1)和与所述高压产生单元(1)均电连接的PMT探测单元(2)、门控脉冲单元(3)，所述PMT探测单元(2)与所述门控脉冲单元(3)电连接；所述PMT探测单元(2)包括PMT探测器(21)和与所述PMT探测器(21)电连接的分压电路模块(22)，所述分压电路模块(22)与所述高压产生单元(1)和所述门控脉冲单元(3)均电连接，所述PMT探测器(21)用于接收激光雷达的回波光信号并进行光电转换后输出回波电信号；所述高压产生单元(1)用于向所述分压电路模块(22)和所述门控脉冲单元(3)输出高压电，所述门控脉冲单元(3)用于在同步触发下产生低压门控脉冲信号并转换为高压门控脉冲信号后输出至所述分压电路模块(22)，所述分压电路模块(22)用于接收所述高压门控脉冲信号后改变所述PMT探测器(21)倍增级的级间电压，所述分压电路模块(22)用于使所述PMT探测器(21)在所述高压门控脉冲信号的门控时序下工作。2.根据权利要求1所述的一种星载PMT探测器门控电路，其特征在于：所述高压产生单元(1)包括与所述分压电路模块(22)电连接的高压模块A(11)和与所述门控脉冲单元(3)电连接的高压模块B(12)，所述高压模块A(11)用于为所述分压电路模块(22)提供高压电源，所述高压模块B(12)用于为所述MOS管开关模块(33)提供高压电源，所述高压模块B(12)的输出电压值为所述高压门控脉冲信号的幅值；所述门控脉冲单元(3)包括依次电连接的FPGA模块(31)、电平转换模块(32)和MOS管开关模块(33)，所述MOS管开关模块(33)与所述分压电路模块(22)电连接；所述FPGA模块(31)用于在同步触发下产生所述低压门控脉冲信号，所述低压门控脉冲信号为具有时序的脉冲信号，所述电平转换模块(32)用于将所述低压门控脉冲信号进行电平转换并输出MOS管控制信号至所述MOS管开关模块(33)，所述MOS管开关模块(33)用于接收所述MOS管控制信号并转换为所述高压门控脉冲信号向所述分压电路模块(22)输出。3.根据权利要求1所述的一种星载PMT探测器门控电路，其特征在于：所述PMT探测器(21)为光电倍增管，所述PMT探测器(21)的倍增级为10级、工作偏压为
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800V～
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1100V、响应波长为230nm～870nm。4.根据权利要求2所述的一种星载PMT探测器门控电路，其特征在于：所述分压电路模块(22)包括与所述MOS管开关模块(33)输出端并列连接的第一RC电路(221)、第二RC电路(222)、第三RC电路(223)，与所述第一RC电路(221)、所述第二RC电路(222)、所述第三RC电路(223)的输出端均相连的DY联结(224)、与所述DY联结电连接的分压电阻(225)和与所述DY联结(224)电连接的电容(226)；所述DY联结(224)包括并列设置的K级、DY1、DY2、DY3、DY4、DY5、DY6、DY7、DY8、DY9、DY10和GND，DY1与所述第一RC电路(221)的电阻输出端连接，DY2与所述第一RC电路(221)的电容输出端连接，DY3与所述第二RC电路(222)的电阻输出端连接，DY4与所述第二RC电路(222)的电容输出端连接，DY5与所述第三RC电路(223)的电阻输出端连接，DY6与所述第三RC电路(223)的电容输出端连接，K级与DY1、DY7与DY8、DY8与DY9、DY9与DY10、DY10与GND之间分别设置分压电阻，DY1与DY3、DY3与DY5、DY5与DY7之间分别设置分压电阻，DY8与DY9、D...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘超，时志云，赵一鸣，刘宇哲，张玉石，赵艳，于勇，李凉海，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
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