[发明专利]一种动态LET谱测量系统

说明书

本发明提出一种动态LET谱测量系统，包括：探测器、信号处理模块、信号采集模块、FPGA模块和动态LET谱测量模块；所述探测器，用于在接收到粒子有效剂量信号后产生电荷信号响应输出至信号处理模块；所述信号处理模块，用于将电荷信号响应放大并转换为可采样的模拟信号输出至信号采集模块；所述信号采集模块，用于采集模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号输出至FPGA模块；所述FPGA模块，用于实现对探测器模块、信号处理模块和信号采集模块进行控制和计算，将数据发送至动态LET谱测量模块；所述动态LET谱测量模块，用于对FPGA模块上传的数据进行计算处理，得到LET谱，进行数据处理、显示和存储。

技术领域

本发明属于半导体探测器的领域，具体而言，涉及一种动态LET谱测量系统。

背景技术

所谓LET谱是线性能量传递谱，即粒子在探测器中单位射程的沉积能量谱。空间辐射粒子LET谱是表征空间环境辐射刚度的重要参量，也是宇航元器件抗辐射性能设计及选用的依据。

空间辐射粒子LET谱分布覆盖0.001MeVcm2/mg-100MeVcm2/mg，目前尚无单探头实现全指标覆盖LET谱仪，在轨运行及在研LET谱仪指标一般为0.1MeVcm2/mg-37MeVcm2/mg，需要通过结合其他粒子探测器或者多个探头分段指标合成才能满足探测需求。由于大量的新型宇航元器件空间辐射试验要求被测芯片实验具备0.001MeVcm2/mg-100MeVcm2/mg全指标覆盖LET谱就位探测功能，多探头分段指标合成无法满足就位探测需求。因此本发明提出一种动态LET谱测量系统。

发明内容

本发明的目的在于解决目前LET谱仪无法实现单探头空间辐射试验LET谱全指标0.001MeVcm2/mg-100MeVcm2/mg覆盖就位监测需求的问题，为实现上述目的，本发明提出一种动态LET谱测量系统。包括：探测器、信号处理模块、信号采集模块、FPGA模块和动态LET谱测量模块；

所述探测器，用于在接收到粒子有效剂量信号后产生电荷信号响应输出至信号处理模块；

所述信号处理模块，用于将电荷信号响应放大并转换为可采样的模拟信号输出至信号采集模块；

所述信号采集模块，用于采集模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号输出至FPGA模块；

所述FPGA模块，用于实现对探测器模块、信号处理模块和信号采集模块进行控制和计算，将数据发送至动态LET谱测量模块；

所述动态LET谱测量模块，用于对FPGA模块上传的数据进行计算处理，得到LET谱，进行数据处理、显示和存储。

作为所述装置的一种改进，所述探测器为半导体探测器，所述半导体探测器厚度为L，L不大于0.3mm。

作为所述装置的一种改进，所述半导体探测器为Si探测器。

作为所述装置的一种改进，所述信号处理模块包括峰保电路，用于对采样信号进行幅值保持采样。

作为所述装置的一种改进，所述信号采集模块包括ADC单元，所述ADC单元用于将模拟信号转换为数字信号。

作为所述装置的一种改进，所述FPGA模块包括信号处理采集控制单元和沉积能量计算单元；

所述信号处理采集控制单元用于实现对探测器模块、信号处理模块和信号采集模块进行控制；

所述沉积能量计算单元用于根据获取的数字信号ADC和定标参数k计算，得到对应的单位沉积能量dE为：

dE＝k·ADC+b (1)

并将dE进行积分得到探测器沉积能量E，发送至动态LET谱测量模块。