基于ASIC芯片的多探测单元设计与验证

TL8%V443; 以空间辐射环境中的粒子为研究目标,研制了用硅微条传感器作为探头、用集成芯片IDE3160进行信号处理的空间粒子探测系统.该系统采用两片硅微条传感器组成的硅微条探测阵列作为前端探头,并应用数字化的信号处理方法,获取空间粒子入射的位置及在硅微条内单位长度沉积的能量(线性能量传递,LET).从诱发单粒子效应的物理机制角度,对比重离子和脉冲激光在硅半导体中所产生物理效应的不同.采用 1.064μm脉冲激光开展系统测试,获得良好的LET线性结果:该系统数据采集所需时间为 2.47 ms,可探测到的LET阈值约为 0.1 MeV·cm2·mg-1,皮尔逊相关系数(PCC)达 0.998...

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Published in空间科学学报 Vol. 44; no. 1; pp. 178 - 184
Main Authors 张鑫, 徐婉秋, 白超平, 孙越强, 王文静, 张帅, 韩建伟, 陈睿, 朱翔, 李悦
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院国家空间科学中心 北京 100190%中国科学院国家空间科学中心 北京 100190 2024
中国科学院大学 北京 100049
Subjects
空间环境
Linear Energy Transfer(LET)
探测系统
Space environment
Silicon micro-strip detector
Charged particles
线性能量传递
带电粒子
硅微调传感器
Detection system
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ISSN0254-6124
DOI10.11728/cjss2024.01.2023-0018

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Summary:TL8%V443; 以空间辐射环境中的粒子为研究目标,研制了用硅微条传感器作为探头、用集成芯片IDE3160进行信号处理的空间粒子探测系统.该系统采用两片硅微条传感器组成的硅微条探测阵列作为前端探头,并应用数字化的信号处理方法,获取空间粒子入射的位置及在硅微条内单位长度沉积的能量(线性能量传递,LET).从诱发单粒子效应的物理机制角度,对比重离子和脉冲激光在硅半导体中所产生物理效应的不同.采用 1.064μm脉冲激光开展系统测试,获得良好的LET线性结果:该系统数据采集所需时间为 2.47 ms,可探测到的LET阈值约为 0.1 MeV·cm2·mg-1,皮尔逊相关系数(PCC)达 0.998,表明系统测量结果与理论设计符合性良好.该系统动态范围宽、线性度好,具有较高的集成度、可拓展性及可移植性,可以搭载在各种空间探测卫星上.
ISSN:0254-6124
DOI:10.11728/cjss2024.01.2023-0018