[发明专利]一种基于微通道板的大面阵探测器系统

摘要

发明公开了一种基于微通道板的大面阵探测器，通过对微通道板的设计，实现了探测器面积的增加，从而缩短脉冲星轮廓的恢复时间，同时提高探测器的灵敏度。微通道板组件、闪烁体探测器、采集与控制模块和高压模块设于机壳内部，机壳四个侧壁安装钽片，机壳提供密封门及其开启机构；微通道板组件由自上而下依次设置的输入窗、准直器、第一高压电极、第二高压电极、光电阴极、MCP组、第三高压电极电荷收集阳极和高压地组成；闪烁体探测器设于电荷收集阳极下方；采集与控制模块对所接收的电信号进行反符合判定，对于通过反符合判定的信号，将光子到达时间送给卫星平台处理；高压模块用于为微通道板组件和闪烁体探测器提供高压电源。

主权项

一种基于微通道板的大面阵探测器系统，其特征在于，包括：机壳、钽片、微通道板MCP组件、闪烁体探测器、采集与控制模块和高压模块；MCP组件、闪烁体探测器、采集与控制模块和高压模块设于机壳内部，机壳四个侧壁安装钽片，机壳提供密封门及密封门开启机构；MCP组件由自上而下依次放置的输入窗、准直器、第一高压电极、第二高压电极、光电阴极、MCP组、第三高压电极、电荷收集阳极和高压地组成；输入窗、准直器和第一高压电极叠放在一起，第二高压电极、光电阴极、MCP组和第三高压电极叠放在一起，电荷收集阳极和高压地叠放在一起；第一高压电极与第二高压电极之间具有间距，第三高压电极与电荷收集阳极之间具有间距；输入窗由500～1000纳米的聚酰亚胺薄膜在正反面镀30～100纳米的铝膜形成，准直器采用微孔光学器件，光电阴极采用CsI，MCP组由2片MCP叠放构成；电荷收集阳极采用微带线结构实现，与高压地之间使用电介质隔离；闪烁体探测器设于电荷收集阳极下方；MCP组件和闪烁体探测器分别将采集的光子信号转换成电信号送入采集及控制模块；采集与控制模块，用于综合控制，包括：①根据接收自MCP组件的MCP探测信号和接收自闪烁体探测器的反符合信号进行反符合判定，当反符合信号与MCP探测信号为同一时刻的信号，则认为该时刻的MCP探测信号为高能信号，丢弃；对于通过反符合判定的信号，获取其光子到达时间并存储；②将卫星平台提供的母线电压进行二次变换，变换出探测器系统内部所需的二次电源，同时将母线电压提供给高压模块；③完成高压模块的高压输出设置及遥测采集；④完成密封门开启供电及开启状态遥测；⑤接收卫星平台的指令，并将探测器系统内部的遥测信息传输给卫星平台；高压模块，用于为MCP组件和闪烁体探测器提供高压电源；其中，向MCP组件中的第一高压电极、第二高压电极和第三高压电极提供的高压分别为VO1、7/8VO1、1/8VO1，VO1=‑2400V；向闪烁体探测器提供的高压VO2为1000V。