专利名称：一种空间低能电子和质子的探测方法
技术领域：
本发明涉及一种空间低能电子和质子的探测方法，具体涉及能量范围为O. riMeV的负电子和质子的探测方法，属于空间带电粒子探测领域。
背景技术：
空间环境中的低能带电粒子容易沉积在航天器表面而使航天器表面带电。表面带电可引起静电放电，产生电磁脉冲，使航天器上的敏感电子元器件损坏或出现功能性障碍，甚至导致航天器任务的失败。能量稍高的电子则容易穿透航天器外壳而进入航天器内部，并沉积在航天器材料中，使航天器产生内带电效应。内带电效应易造成逻辑电路翻转，导致数据传输出错。另外，内带电效应可在很短的时间内在卫星介质材料局部释放大量能量，造成航天器敏感部件损坏，导致航天器功能异常。因此，空间低能带电粒子探测对于保障航天器的安全运行具有重要意义。 国内外针对高能带电粒子的探测方法和探测器相对较多，而对空间低能电子和质子同时探测的方法和探测器却比较少。因此，本发明提出了一种同时探测空间低能电子和质子的方法，该方法不仅能探测低能电子和质子的能量，而且能对电子和质子进行鉴别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空间低能电子和质子的探测方法，具体涉及能量范围为O. riMeV的电子和质子的探测方法，所述方法能同时对负电子和质子进行探测，测量结果准确，方法切实可行，通过优化设计后可研制相应的探测器，为空间探测活动服务。空间带电粒子包括带负电的负电子和带正电的正粒子，由于负电子和正粒子的电性不同，在同一磁场作用下，负电子和正粒子将分别向不同的方向偏转；空间中的正粒子有很多种，但对质子探测造成干扰的主要是正电子，所以只要排除正电子的影响即可；由于质子和正电子的质量相差很大，因此入射在同一一维位置灵敏探测器的同一位置上的质子和正电子，其能量必然不同，它们在一维位置灵敏探测器中沉积的能量也不同，表现为在一维位置灵敏探测器D2中产生的电荷脉冲高度不同；基于以上原理，本发明提供一种空间低能电子和质子的探测方法，所述方法步骤如下(I)低能电子和质子的分离让空间中的粒子通过同一均匀磁场，负粒子和正粒子向不同的方向偏转，实现负粒子和正粒子的分离；其中，所述负粒子为负电子，所述正粒子为质子和正电子，磁场方向与粒子的入射方向垂直；(2)低能负电子和质子的探测低能负电子的探测负电子和正粒子在均匀磁场中分离后，负电子在磁场中偏转180°后用一维位置灵敏探测器Dl收集；负电子与一维位置灵敏探测器Dl相互作用，并在一维位置灵敏探测器Dl中沉积能量，产生电荷脉冲信号；根据电荷脉冲信号产生的位置，获得负电子在一维位置灵敏探测器Dl上的入射位置；根据入射位置，获得负电子在磁场中的偏转半径；根据偏转半径和磁场强度，结合公式(I)计算出负电子的能量，
权利要求
1.一种空间低能电子和质子的探测方法，其特征在于所述方法步骤如下 (1)低能电子和质子的分离 让空间中的粒子通过同一均匀磁场(1-4)，负粒子和正粒子向不同的方向偏转，实现负粒子和正粒子的分离；其中，所述负粒子为负电子，所述正粒子为质子和正电子，磁场(1-4)方向与粒子的入射方向垂直； (2)低能负电子和质子的探测 低能负电子的探测 负电子和正粒子在均匀磁场(1-4)中分离后，负电子在磁场(1-4)中偏转180°后用一维位置灵敏探测器Dl (1-5)收集；负电子与一维位置灵敏探测器Dl (1-5)相互作用，并在一维位置灵敏探测器Dl (1-5)中沉积能量，产生电荷脉冲信号；根据电荷脉冲信号产生的位置，获得负电子在一维位置灵敏探测器Dl (1-5)上的入射位置；根据入射位置，获得负电子在磁场(1-4)中的偏转半径；根据偏转半径和磁场强度，结合公式(I)计算出负电子的能量，
全文摘要
本发明公开了一种空间低能电子和质子的探测方法，具体涉及能量范围为0.1~1MeV的负电子和质子的探测方法，属于空间带电粒子探测领域。所述方法步骤如下(1)让空间中的粒子通过同一均匀磁场，负粒子和正粒子向不同的方向偏转，实现负粒子和正粒子的分离；(2)采用两个一维位置灵敏探测器分别收集负电子和正粒子，根据产生的脉冲电荷信号高度分析，鉴别出正粒子是正电子还是质子，根据偏转半径和磁场强度，计算出质子的能量。所述方法能同时对负电子和质子进行探测，测量结果准确，方法切实可行，通过优化设计后可研制相应的探测器，为空间探测活动服务。
文档编号G01T1/00GK102967871SQ20121045129
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者把得东, 杨生胜, 薛玉雄, 安恒, 石红, 杨青 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所