zh-1号卫星hepp-l探测器读出系统研究

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1、一．．冷＇．？一＇孚．＇－．■＾Ｖ＇－：－：．．分类号密级ＵＤＣ编号硕±学位论文．／＇＜＼．－－题名和副题名ＺＨ１号卫星服ＰＰＬ探测器读出系统研巧作者姓名王平指导教师姓名及职称方方教授、李新乔融研究员申请学位级别硕±专业名称电子与通信工程论文提交日期２０巧年Ｓ月论文答辩日期２０１５年５月学位授予单位和日期成都理工大学（２０巧年６月）答辩委员会主席令瓜底資评阅人晚么屬杨私為），、．八＼如

2、＼地：、＇占＇‘－＇苗、、节充壽當补株祭２０１５年５月—＇＇冷ｉ－片分类号学校代码：１０６１６ＵＤＣ密级学号；２０１２０５０３６８成都理工大学硕壬学位论文別－－１号卫星化ＰＰＬ探测器读出系统研究王平指导教师姓名及职称方方教授、李新乔副研究员申请学位级别硕女专业名称电子与通情工程论文提交日期２０１５年５月论文答辩日期２０１５年５月学位授予单位和日期成都理工大学（２０１５年６月）答辩委员会主席评阅人２０巧年５月

3、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，冲，不巧含为获得成都巧工大挙或巧他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本研究巧做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；卢年＾月／５日学位论文版权使用授权书本挙仿论女化者宗全了解成都理工大挙有关保留、值巧学化论文的规定，有权保留并向国家有关

4、部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人巧叔成都巧工大学可Ｗ将学位论义的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。，可Ｗ采用影印（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名学位论文作者导师签名：—年＾月日摘要ＺＨ－１号卫星ＨＥＰＰ－Ｌ探痴器读出系统研究摘要空间带电粒子探测是空间科学研究的主要手段之一，目前国内外地震监测预报研究的实践表明，磁层与电离层电磁前兆监测已经发展成为最有效的地震

5、短临一监测手段之，对于推进地震预报取得突破具有十分重要的意义。高能粒子探测一器ＨＥＰＰ是电磁监测试验卫星的重要有效载荷之，它的主要探测目标是实现对处于距离地球表面５００Ｋｍ轨道的地球福射带中带电粒子的入射方向和能量的测量，配合空间电磁测量，寻找空间中的高能粒子通量变化与地球表面由地震等电磁活动因素所引起的电磁福射的可能关联。按照其探测粒子能量区间和探测种类－－的不同，又将ＨＥＰＰ划分为低能段载荷ＨＥＰＰＬ、高能段载荷ＨＥＰＰＨ和太阳Ｘ－ＸＨ－射线监测器ＨＥＰＰ个子探测器。

6、本文研巧的正是实现能量较低的ＨＥＰＰＬ探测器的读出系统。论文依托于中国科学院高能物理研究所粒子天体中也、电磁卫星组航天项目：电磁监测试验卫星高能粒子探测器研制。国内粒子探测器主要是测量不同能段的粒子通量信息，不具备能谱和角度测量能力。空间低能端带电粒子探测主要采用半导体探测器，国际上已有多个实例。对于粒子鉴别和有角度测量需求的，多采用望远镜矩阵的设计形式。ＤＥＭＥＴＥＲ为地震区电磁放射侦测，目前已观测到某类低频电磁活动与地震活跃带的关系。－Ｌ探测器读出系统本文研究的内容

7、是ＨＥＰＰ。从探测器需要考虑，将几种半导体探测器的性能加Ｗ分析，并且根据对国外探测器的设计原理分析Ｗ及电磁监－测试验卫星对高能粒子探测器的要求，ＨＥＰＰＬ探测器采用珪探测器组成的望远镜单元阵列实现带电粒子的位置测量。、角度测量和能量测量通过电子、质子在－Ｅ方法同种材料的单位长度电离能损差别，利用ＡＥ实现电子和质子鉴别。同时在探测器底层采用塑料闪烁体作为反符合探测器，排除超过能量测量范围的带电粒子及从底部入射的粒子。对于本文研究的粒子物理的读出系统而言，是要测量探测器电信号

8、所携带的信息，如某次有效的粒子入射事件发生后，探测器单元输出的总得电荷量。这种电荷测量是从动态角度考虑－，是电流信号对时间的积分量的测量。ＨＥＰＰＬ探测－电压转换方案器选择的基本电荷测量方案是电荷，并且考虑用散列的元器件組成读出系统，而非采用ＡＳＩＣ苍片读出。为了验证方案的可行性与能否达到指标一要求、功耗要求等，本文设计了种单路的珪片探测器读出，分为硬件电路设计部分和软件控制时序设计，使用Ｘｉｌｉｎｘ公司ＦＰＧＡ开发板调试通过。在