中高能粒子探測器的設(shè)計與研制.pdf

1、隨著人類空間科學的發(fā)展和科技的進步，空間粒子探測技術(shù)得到了高速的發(fā)展。空間粒子探測所涉及的領(lǐng)域也越來越多，空間物理現(xiàn)象和機制的研究需要粒子探測提供可分析的數(shù)據(jù)；空間粒子的通量和能譜變化為空間中的災(zāi)害性事件提供了警報；空間物理模型的建立需要大量的探測數(shù)據(jù)支持；載人航天事業(yè)的發(fā)展也需要空間粒子探測作為保障。因此對空間粒子的探測是人們進行航天活動的基本技術(shù)保障；是人們進行空間探測，研究太空物理學現(xiàn)象的基本方法；也是人們認識和研究太空，向太空進

2、軍的首要條件。 因為中高能量段的粒子與很多物理機制和現(xiàn)象緊密相連，因此對該能段粒子的測量是人類粒子探測相對集中的區(qū)域。本文首先討論的是在對中高能粒子探測器進行物理設(shè)計時所使用到的各種技術(shù)手段。它是粒子探測器設(shè)計好壞與否的關(guān)鍵，也是儀器創(chuàng)新設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。 為了連接低能粒子和高能粒子的中間能量段，本文詳細論述了如何利用磁偏轉(zhuǎn)的方法對中能電子進行測量。文章詳實地描述了中能電子探測器的設(shè)計方案；介紹了中能電子探測器的方案特點和

3、工作原理；給出了傳感器的選擇原則和尺寸，并通過蒙特卡羅模擬確定譜儀的能道劃分；估算譜儀的測量精度；確定儀器的幾何因子和計數(shù)率，最后給出了電子學部分的設(shè)計方案，并通過電路和放射源實驗得到了一定的結(jié)論。這也是我國首次以中能粒子為目的進行的探測器設(shè)計。在高能粒子探測器設(shè)計方面，我國有成熟的技術(shù)。本文詳細介紹了在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上具有創(chuàng)新性設(shè)計的一臺高能粒子探測器。該探測器集方向測量，能譜測量，總劑量測量功能于一體，實現(xiàn)了多功能和小型化的成功組合