HEPP反符合探测器及其前端电子学设计与研制

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1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文指导教师：应红：硒塞员：生垦科堂隧直篚物翌巫塞匮2013年5月ThedesignanddevelopmentoftheHEPPanti—coincidencedetectorandfrond．endelectronicsByLiuHanyiADissertationSubmittedtoInstituteofHighEnergyPhysics，ChineseAcademyofSciencesForthedegreeofMaste

2、rofEngineeringDirectbyLuHongInstituteofHighEnergyPhysics，ChineseAcademyofSciencesApril，2013研究生学位论文声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。、』签名：刭塑二日期：墨立芏。主!关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院高能物理研究所“关

3、于中国科学院高能物理所研究生论文及研究成果使用权的规定”(2001)高发研生字第315号文件，即：高能物理研究所拥有在著作权法规定范围内学位论文的使用权，其中包括：(1)己获学位的研究生必须按规定提交学位论文，高能物理研究所可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文；(2)为教学和科研目的，高能物理研究所可以将公开的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所供科研人员阅读，或在所内网站供科研人员浏览部分内容；(3)根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》，向国家图书馆等相关部门报送可以公开的学位论文。签名：日期：知／3

4、．s．孑。HEPP反符合探测器及其前端电子学设计与研制摘要空间带电粒子探测是空间科学研究的主要手段之一。其在空间环境监测领域具有重要意义。目前国内外地震监测预报的研究实践表明，磁层与电离层电磁前兆监测已发展成为最有效的地震短临监测手段之一，对推进地震预报研究取得突破具有十分重要的意义。电磁监测试验卫星高能粒子探测器(HEPP)载荷是首个基于空间高能带电粒子的各种属性与地震活动的相关性的一系列原理对500公里轨道高度带电粒子进行监测与研究的科学项目，其覆盖非常广的粒子能量探测范围(包括相对论能区与非相对论能区)，能实现精确的电子质子

5、分辨，兼具以5度为典型值的优良角分辨性能。但由于其运行轨道空间环境复杂，很多视场外粒子以及视场内能量超出粒子(包括宇宙线粒子)会影响载荷各探测单元对视场内电子与质子的探测。HEPP反符合探测器正是为了排除这些粒子而保证HEPP载荷更好的实现其科学目标而进行设计与研制的。本文主要介绍了HEPP反符合探测器及其前端电子学设计与研制的过程和方法，具体包括：1．通过调研国际各载荷反符合探测器的研制经验，了解了反符合探测器的主要性能参数，制定了HEPP反符合探测器的研制目标和以反符合探测器主体和前端电子学两方面为主线的研制路线。2．在反符合

6、探测器主体设计研制阶段完成了塑料闪烁体与光电倍增管的选型，通过宇宙线实验和E3束流实验了解了反符合探测器主体的基本性能，利用Csl37放射源进行了三种读出方式的对比实验，最终确定了反符合探测器读出方式与在箱体机械结构中的安装方式。3．在反符合探测器前端电子学设计研制阶段，为实现反符合探测器基本功能与满足载荷总体需求，完成了触发判选逻辑的初步设计，并通过调研与学习实践，先后完成了两版前端电子学的原理图设计、元器件选型、加工制版等工作，并进行了相关的组件调试与系统调试。也对反符合系统(包含自制前端电子学)标定HEPP反符合探测器及其前

7、端电子学设计与研制方法进行了探索与尝试。HEPP反符合探测器及前端电子学的设计与研制工作目前已经可以满足HEPP载荷原理样机阶段的需求，为其转初样奠定了基础，也可为其他载荷反符合探测器研制提供经验与参考。关键词：反符合探测器，前端电子学，HEPP载荷，E3束流，标定方法A。bstractSpacechargedparticledetectionisoneoftheprimarymeansofspacescience．Ithasgreatsignificanceinthefieldofspaceenvironmentalmonito

8、ring．Atpresent，thedomesticandintemationalearthquakemonitoringandpredictionresearchpracticeshowsthatelectromagneticprecursory