高分辨太陽軟X射線譜儀電子學(xué).pdf

1、高分辨太陽軟X射線譜儀(簡稱SOX)是國內(nèi)某太陽探測衛(wèi)星的6個科學(xué)探測載荷之一。其主要探測任務(wù)是實現(xiàn)對太陽軟X射線的高分辨能譜測量。主要科學(xué)目標(biāo)是研究太陽耀斑軟X射線輻射特征與熱等離子體的演化，獲取耀斑熱輻射中連續(xù)譜和譜線(主要是6.7keV 附近的Fe XXV 與8keV 附近的Fe/Ni 線)，以及熱等離子體的溫度、輻射標(biāo)度和日冕元素豐度等參數(shù)的變化信息。另外SOX將作為太陽高分辨寬波段高能輻射譜儀(HEBS)的補(bǔ)充共同實現(xiàn)對太陽低

2、能X射線到高能Gamma 射線(1keV～600MeV)的探測。
　　 硅漂移室探測器(SDD)具有體積小、內(nèi)部集成制冷、分辨率高(FWHM 最好可到130eV)、死時間小等優(yōu)點，可以實現(xiàn)對中低能X射線的能譜進(jìn)行精確測量。
　　 因此高分辨太陽軟X射線譜儀中我們采用兩路硅漂移室探測器分別對太陽X射線的中低能區(qū)的1-15keV和4-30keV能譜進(jìn)行測量。兩路探測器的交叉覆蓋能譜5-10keV 可以確保對太陽6.7keV和

3、8keV 附近的Fe、Ni 離子譜線的探測。我們設(shè)計的高分辨太陽X射線譜儀載荷原理樣機(jī)主要包括前端探測器讀出電路，數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)管理單元和供電單元幾個部分。
　　 論文分析了高分辨太陽軟X射線譜儀的物理需求和設(shè)計方案，重點介紹了譜儀原理樣機(jī)的數(shù)據(jù)采集單元和載荷數(shù)據(jù)管理單元的電子學(xué)軟硬件設(shè)計。數(shù)據(jù)采集單元對兩路前端探測器的輸出信號進(jìn)行幅度采集、能譜累積和率計統(tǒng)計，對系統(tǒng)的工作電壓、溫度等信息進(jìn)行監(jiān)測，并打包成多種類型的數(shù)據(jù)包通

4、過LVDS 總線傳送給載荷數(shù)據(jù)管理單元。載荷數(shù)據(jù)管理單元負(fù)責(zé)與衛(wèi)星公共數(shù)管進(jìn)行通信，通過1553B 總線與衛(wèi)星公共數(shù)管之間進(jìn)行遙控和遙測通信，通過LVDS 總線轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)采集單元的科學(xué)數(shù)據(jù)包到衛(wèi)星的公共數(shù)管。我們還設(shè)計了地面測試系統(tǒng)來模擬衛(wèi)星公共數(shù)管的功能與SOX譜儀載荷進(jìn)行1553B和LVDS總線的數(shù)據(jù)通訊。
　　 通過地面測試系統(tǒng)對SOX譜儀原理樣機(jī)的功能進(jìn)行了測試，測試表明設(shè)計的樣機(jī)各項指標(biāo)滿足的物理需求。
　　 論