高分辨太陽(yáng)軟X射線譜儀電子學(xué).pdf

1、高分辨太陽(yáng)軟X射線譜儀(簡(jiǎn)稱SOX)是國(guó)內(nèi)某太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星的6個(gè)科學(xué)探測(cè)載荷之一。其主要探測(cè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)軟X射線的高分辨能譜測(cè)量。主要科學(xué)目標(biāo)是研究太陽(yáng)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(yáng)高分辨寬波段高能輻射譜儀(HEBS)的補(bǔ)充共同實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)低

2、能X射線到高能Gamma 射線(1keV～600MeV)的探測(cè)。
　　 硅漂移室探測(cè)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(shí)間小等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中低能X射線的能譜進(jìn)行精確測(cè)量。
　　 因此高分辨太陽(yáng)軟X射線譜儀中我們采用兩路硅漂移室探測(cè)器分別對(duì)太陽(yáng)X射線的中低能區(qū)的1-15keV和4-30keV能譜進(jìn)行測(cè)量。兩路探測(cè)器的交叉覆蓋能譜5-10keV 可以確保對(duì)太陽(yáng)6.7keV和

3、8keV 附近的Fe、Ni 離子譜線的探測(cè)。我們?cè)O(shè)計(jì)的高分辨太陽(yáng)X射線譜儀載荷原理樣機(jī)主要包括前端探測(cè)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(gè)部分。
　　 論文分析了高分辨太陽(yáng)軟X射線譜儀的物理需求和設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)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(jì)。數(shù)據(jù)采集單元對(duì)兩路前端探測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行幅度采集、能譜累積和率計(jì)統(tǒng)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的工作電壓、溫度等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并打包成多種類型的數(shù)據(jù)包通

4、過(guò)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(guò)1553B 總線與衛(wèi)星公共數(shù)管之間進(jìn)行遙控和遙測(cè)通信，通過(guò)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(jì)了地面測(cè)試系統(tǒng)來(lái)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(guò)地面測(cè)試系統(tǒng)對(duì)SOX譜儀原理樣機(jī)的功能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試表明設(shè)計(jì)的樣機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)滿足的物理需求。
　　 論