【摘 要】
:
空间等离子体几乎充满了整个日地空间,它是空间物理和空间天气探测和研究的重要对象,同时又是造成航天器表面充放电的因素。因此对空间等离子体参数进行探测对于空间科学和航
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
论文部分内容阅读
空间等离子体几乎充满了整个日地空间,它是空间物理和空间天气探测和研究的重要对象,同时又是造成航天器表面充放电的因素。因此对空间等离子体参数进行探测对于空间科学和航天工程都有重要的意义。空间等离子体就位探测仪器多使用微通道板对被测离子或电子进行放大,其输出的电荷脉冲信号较微弱,难以被普通电子学电路直接测量,必须通过低噪声的电荷灵敏放大电路进行预处理。传统的电荷灵敏前置放大器为单通道,在多通道探测时需使用多个独立的芯片,从而大大增加电路的尺寸;还需要通过外接电路元件进行阈值参数调节,无法完成仪器在轨运行时的阈值电压调整。随着空间等离子体特性研究的深入,对电荷灵敏前放电路提出了越来越高的技术要求。基于以上现状,电荷灵敏放大器的小型化、多路集成化、数字接口灵活配置成为其设计的新需求。本文首先对空间等离子体就位探测系统以及电荷灵敏前放电路的原理进行了研究与分析。基于上述电荷灵敏前放电路的实际需求,设计了一种应用于空间等离子体就位探测系统的多路电荷灵敏前放电路系统。该电荷灵敏前放系统由8路相互独立的通道构成,单通道包含了电荷灵敏前置放大器、滤波成形放大电路、脉冲幅度甄别电路、DA转换模块。通过对高性能芯片的选型与PCB版图的合理设计,获得了良好的噪声特性与较小的电路尺寸;通过电路参数的合理设计,实现了较大的输入动态范围和较高的电荷灵敏度;另外通过DA转换器与甄别电路的配合,实现了前放系统的数字接口控制,从而能够对在轨探测仪器的阈值电压进行灵活调整。经过实际测试,本电路的最高工作频率为10MHz,在满足5f C~1.6p C输入动态范围的前提下,电荷转换增益同时能够达到约1.2×1012V/C。在10MHz下的总输出电压噪声为,输入端等效噪声均方根值为,输入等效电荷噪声为7.48×10-18Coulombs RMS,具有极佳的噪声特性。此外,电路输出信号的上升前沿约为10ns~15ns,输出脉冲的电压范围大约在0~2V,单通道最小功耗为47m W,具有较高的性能指标。相较于传统的电荷灵敏前放芯片,本电荷灵敏前放系统具有多通道、小尺寸、低噪声、数字接口灵活配置的优势,有助于实现空间空间等离子体就位探测仪器高角度分辨率、阈值参数在轨调节以及电子学设计的小型化。该电路系统也可以应用于其它需要电荷灵敏放大的仪器设备,具有较高的实际应用价值。下一步将开展该系统的空间环境适应性(总剂量、单粒子等)设计和评估,为实现在轨应用提供设计输入。
其他文献
目的:通过全面检索等离子消融髓核成形术(coblation nucleoplasty,CN)治疗腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)的临床随机对照试验,严格评价纳入文献质量,并对等离子消融疗效及不良反应进行分析评价,以便提供循证医学依据,更好的为临床治疗服务。方法:计算机通过检索中国知网、中国生物医学文献数据库、Science Direct、Pubmed、Web
随着我国工农业的发展,对钾盐的需求量也随之增长。为确保我国的粮食安全,钾盐已被列为重点短缺矿种。罗布泊盐田矿床是我国最重要的含钾卤水矿床之一,科学规划盐田年度的采收方案、保证盐矿的含钾品位,对合理开发不可再生盐田资源、实现其可持续发展具有重要意义。本文首先对大规模卤水下矿床点云数据的去噪与精简算法进行了研究,并分别设计了基于栅格法与双边滤波相结合的去噪算法和一种基于拟合基准平面的点云简化算法。由于
目的:总结血管内治疗颅内破裂微小动脉瘤的临床经验,探讨影响介入治疗破裂微小动脉瘤复发及进行性闭塞的相关因素,为提高临床治疗效果提供一定参考。方法:回顾性分析2015年11月至2019年01月期间在我中心通过血管内介入治疗的80例破裂微小动脉瘤的数据。分为单纯弹簧圈栓塞51例和支架辅助弹簧圈栓塞29例两组。主要分析两组患者复发和进行性闭塞及手术相关并发症的差异性。复发定义为根据Raymond-Roy
目的:探讨血清和脑脊液白细胞介素-6(Lnterleukin-6,IL-6)和白细胞介素-17(Lnterleukin-17,IL-17)水平与难治性化脓性脑膜炎的相关性研究,为早期诊断难治性化脓性脑膜炎提供依据。方法:(1)选取2018年01月至2019年07月在右江民族医学院附属医院及右江民族医学院附属西南医院收治的年龄在1月至5岁之间的化脓性脑膜炎患儿,其中55例普通化脓性脑膜炎患儿为普通组
航空图像处理是无人机导航中的热点问题,本文对航空图像检索和航空图像极线校正两部分关键技术进行了研究和实现。本文提出了基于概率推理模型的优化方法,解决了航空图像的检索和极线校正中的参数估计问题,并采用最大期望算法迭代的进行参数估计。具体研究内容如下:首先,提出了一种粗到细的快速索引方法,采用了深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)和局部几何约
第一部分:不同原发部位小细胞癌的临床特征及预后分析【目的】比较分析不同原发部位小细胞癌的临床特征,明确预后影响因素。【方法】SEER数据库收集符合入组标准的患者的临床
随着人民生活水平的不断提高,越来越多的家庭开始重视孩子的音乐教育。互联网的普及更使在线音乐教育实现了巨大发展。笔者实习的公司专注于小提琴在线教育的领域,公司在产品运营过程中发现小提琴教师缺少时间对几十位练习者的课后练习成果进行把控,小提琴练习者的家长也缺少时间随时监督练习者进行平时的练习。公司决定开发小提琴练习监督和评价系统,该系统将服务于小提琴教师课后作业的自动化评价以及教师与家长的远程练习监督
行政指导虽然不具有法律上的强制力,但仍然具有权力性,实施行政指导是行政机关的一项职权。从结果上看,行政指导通常具有事实上的强制力。法律救济手段相较于其它救济手段更具有稳定性,主流观点反对行政指导法律救济的理由并不能成立。无论从促进社会公平的需要、规范行政指导行为的需要,还是建设法治政府的需要出发,给予行政指导法律救济都是十分必要的。同时,行政法上的“有权利必有救济原则”,“合法预期保护原则”和“权
随着我国经济和城镇化的发展,流动人口增多,城市居民的居住方式也发生改变,城市社区打破了传统的单位院落式聚居的居住模式,尤其是在优租房社区,人口流动量大,社区居民彼此陌生,邻里关系淡漠、疏离的现象突出,集体意识、社区公共观念淡薄,同时优租房社区内居民构成以高知人才为主,人才资源面临闲置和浪费。面对这个现状,本文从社区营造的视角出发,主张以自下而上的理念实现居民自主意识的唤醒和持续的社区培力,推动邻里
六元氮杂环在自然界中分布广泛,在化学,生物,材料,医药等方面都有重要的应用,因此,长久以来,六元氮杂环骨架的构建和结构修饰一直是科学家们所关注的热点。随着经济社会的发