CN113625332A - 一种行星际能量粒子谱仪探测器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种行星际能量粒子谱仪探测器，包括一圆形硅半导体探测器：圆形硅半导体探测器包括位于中央的圆形区域、位于所述圆形区域四周且均匀分布的四个扇形区域；所述圆形区域和所述四个扇形区域构成不同的像素。本发明的行星际能量粒子谱仪探测器采用多像素的设计方案，有效提高了行星际能量粒子探测的角度分辨率。

Description

一种行星际能量粒子谱仪探测器
技术领域
本发明涉及行星际能量粒子谱仪的技术领域，特别是涉及一种行星际能量粒子谱仪探测器。
背景技术
行星际空间是太阳系内由行星际介质主导围绕着太阳和行星的空间，该空间向外一直延伸到太阳圈。行星际能量粒子谱仪由带电粒子探测器组成，可以测量行星际空间的质子、离子、电子等带电粒子的成分和密度等特性。
现有技术中，行星际能量粒子谱仪的探头通常采用单像素的设计方式。但是，该方式存在行星际能量粒子探测的角度分辨率不足的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种行星际能量粒子谱仪探测器，采用多像素的设计方案，有效提高了行星际能量粒子探测的角度分辨率。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种行星际能量粒子谱仪探测器，包括一圆形硅半导体探测器：圆形硅半导体探测器包括位于中央的圆形区域、位于所述圆形区域四周且均匀分布的四个扇形区域；所述圆形区域和所述四个扇形区域构成不同的像素。
于本发明一实施例中，所述各个像素的像素面积与用于偏转电子的磁铁系统的磁铁内孔的平面投影面积相同。
于本发明一实施例中，设定行星际能量粒子入射到所述行星际能量粒子谱仪探测器时与Z轴的夹角为θ，θ≤42.92°。
于本发明一实施例中，所述圆形区域中，θ≤24.3°。
于本发明一实施例中，设定行星际能量粒子入射到所述行星际能量粒子谱仪探测器时，入射角度方向矢量投影到x-y平面时与x轴的夹角为
Figure BDA0003197558070000011
于本发明一实施例中，所述圆形区域中，
Figure BDA0003197558070000012
于本发明一实施例中，所述四个扇形区域的
Figure BDA0003197558070000013
角度范围大小相同，且相互之间有交叠。
如上所述，本发明的行星际能量粒子谱仪探测器，具有以下有益效果：
(1)采用多像素的设计方案，有效提高了行星际能量粒子探测的角度分辨率；
(2)能够降低硅半导体探测器的噪声水平，提高行星际能量粒子探测的能量分辨率。
附图说明
图1显示为本发明的行星际能量粒子谱仪探测器于一实施例中的结构示意图；
图2显示为本发明的行星际能量粒子谱仪探测器与用于偏转电子的磁铁系统于一实施例中的工作状态示意图；
图3显示为行星际能量粒子入射本发明的行星际能量粒子谱仪探测器的角度定义示意图；
图4显示为本发明的行星际能量粒子谱仪探测器的行星际能量粒子入射角度于一实施例中的分布示意图；
图5显示为本发明的行星际能量粒子谱仪探测器的行星际能量粒子入射角度范围于一实施例中的分布示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明的行星际能量粒子谱仪探测器采用多像素的设计方案，有效提高了行星际能量粒子探测的角度分辨率，且能够降低硅半导体探测器的噪声水平，提高行星际能量粒子探测的能量分辨率，极具实用性。
如图1所示，于一实施例中，本发明的行星际能量粒子谱仪探测器包括一圆形硅半导体探测器。
圆形硅半导体探测器包括位于中央的圆形区域、位于所述圆形区域四周且均匀分布的四个扇形区域；所述圆形区域和所述四个扇形区域构成不同的像素。
具体地，所述圆形区域与所述圆形硅半导体探测器的圆心相重合。所述四个扇形区域由所述圆形区域四周的圆环均匀分割后获取。即所述四个扇形区域的张角均为90°。
由于所述圆形区域和所述四个扇形区域采用不同的探测像素，使得行星际能量粒子探测的角度分辨率得到的极大的提高。
为了保证行星际能量粒子的探测精度，于本发明一实施例中，如图2所示，所述各个像素的像素面积与用于偏转电子的磁铁系统的磁铁内孔的平面投影面积相同。
为了提高行星际能量粒子入射角度分辨率，如图3所示，设定行星际能量粒子入射到所述行星际能量粒子谱仪探测器时与Z轴的夹角为θ，入射角度方向矢量投影到x-y平面时与x轴的夹角为
Figure BDA0003197558070000031
如图4所示，θ≤42.92°，
Figure BDA0003197558070000032
优选地，如图5所示，所述圆形区域中，θ≤24.3°，
Figure BDA0003197558070000033
即图中的圆形所示。所述四个扇形区域的
Figure BDA0003197558070000034
角度范围大小相同，且相互之间有交叠，即图中的四个不规则扇形所示。
综上所述，本发明的行星际能量粒子谱仪探测器采用多像素的设计方案，有效提高了行星际能量粒子探测的角度分辨率；能够降低硅半导体探测器的噪声水平，提高行星际能量粒子探测的能量分辨率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：包括一圆形硅半导体探测器：
圆形硅半导体探测器包括位于中央的圆形区域、位于所述圆形区域四周且均匀分布的四个扇形区域；
所述圆形区域和所述四个扇形区域构成不同的像素。
2.根据权利要求1所述的行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：所述各个像素的像素面积与用于偏转电子的磁铁系统的磁铁内孔的投影面积相同。
3.根据权利要求1所述的行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：设定行星际能量粒子入射到所述行星际能量粒子谱仪探测器时与Z轴的夹角为θ，θ≤42.92°。
4.根据权利要求3所述的行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：所述圆形区域中，θ≤24.3°。
5.根据权利要求1所述的行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：设定行星际能量粒子入射到所述行星际能量粒子谱仪探测器时，入射角度方向矢量投影到x-y平面时与x轴的夹角为
Figure FDA0003197558060000011
Figure FDA0003197558060000012
6.根据权利要求5所述的行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：所述圆形区域中，
Figure FDA0003197558060000013
7.根据权利要求5所述的行星际能量粒子谱仪探测器，其特征在于：所述四个扇形区域的
Figure FDA0003197558060000014
角度范围大小相同，且相互之间有交叠。
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