本發(fā)明涉及空間輻射探測(cè)，尤其涉及一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、空間硬x射線測(cè)量技術(shù)相對(duì)于軟x射線測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展相對(duì)緩慢。在當(dāng)前的科學(xué)研究中，作為一項(xiàng)關(guān)鍵的探測(cè)手段，被廣泛應(yīng)用于空間探測(cè)和天體物理研究領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的硬x射線測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于空間某種特殊條件下發(fā)生軔致輻射產(chǎn)生的能量在特定范圍內(nèi)的背向低強(qiáng)度脈沖硬x射線(50～300kev，強(qiáng)度約106～108個(gè)/s，空間本底輻射能量在幾mev以上，強(qiáng)度約105個(gè)/s)的測(cè)量，在本底干擾處理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面還存在較大挑戰(zhàn)。目前空間天文學(xué)領(lǐng)域硬x射線測(cè)量較為常見(jiàn)，但強(qiáng)度極低，一般幾秒鐘一個(gè)，常采用中高能望遠(yuǎn)鏡，使用czt或者si-pin陣列探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)，但不能同時(shí)獲得精確的能量、時(shí)間和強(qiáng)度信息。采用輻射探測(cè)常用的能譜法、計(jì)數(shù)法、成像法等及其空間x射線測(cè)量常用的像素陣列法、反符合甄別法、編碼孔成像法及其聚焦成像法等均不能解決在強(qiáng)干擾信號(hào)中檢出硬x射線小信號(hào)、高計(jì)數(shù)率下的干擾信號(hào)觸發(fā)抑制的技術(shù)難題。現(xiàn)有的測(cè)量方法和系統(tǒng)不能滿足空間某種特殊條件下產(chǎn)生的特定能量范圍內(nèi)的低強(qiáng)度脈沖硬x射線測(cè)量需求，因此，提出一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)不能解決的空間低強(qiáng)度脈沖硬x射線測(cè)量問(wèn)題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟須解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，可以有效識(shí)別特定能量范圍內(nèi)的低強(qiáng)度脈沖硬x射線信號(hào)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，包括依次連接的探測(cè)模塊、數(shù)據(jù)匯總同步模塊和終端數(shù)據(jù)處理顯示模塊；

4、探測(cè)模塊，用于探測(cè)x射線的本底干擾信號(hào)和有效信號(hào)，根據(jù)工作模式將脈寬統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上傳或者進(jìn)行有效信號(hào)篩選，剔除干擾信號(hào)輸出初步符合信號(hào)；

5、數(shù)據(jù)匯總同步模塊，包括數(shù)據(jù)匯總單元和同步信號(hào)分發(fā)單元，用于將多個(gè)探測(cè)模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，根據(jù)工作模式進(jìn)行對(duì)應(yīng)工作，得到多個(gè)探測(cè)模塊匯總后的數(shù)據(jù)，并提供同步信號(hào)；

6、終端數(shù)據(jù)處理顯示模塊，接收多個(gè)探測(cè)模塊匯總后的數(shù)據(jù)，根據(jù)工作模式顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。

7、上述的系統(tǒng)，可選的，探測(cè)模塊包括多個(gè)陣列探測(cè)器和多個(gè)多通道讀出電子學(xué)電路，每個(gè)陣列探測(cè)器與一個(gè)多通道讀出電子學(xué)電路單獨(dú)連接形成子單元，多個(gè)子單元并行連接。

8、上述的系統(tǒng)，可選的，陣列探測(cè)器包括多個(gè)陣列探測(cè)器模組，用于擴(kuò)大陣列規(guī)模，提高探測(cè)效率。

9、上述的系統(tǒng)，可選的，工作模式包括采集模式和本底模式。

10、上述的系統(tǒng)，可選的，多通道讀出電子學(xué)電路包括依次連接的前端模擬電路和時(shí)間數(shù)字化轉(zhuǎn)換電路。

11、前端模擬電路用于探測(cè)器輸出信號(hào)放大和過(guò)閾甄別輸出，將探測(cè)器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成帶有時(shí)間信息的數(shù)字信號(hào)；

12、時(shí)間數(shù)字化轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行高精度時(shí)間戳和脈寬測(cè)量，符合采集模式下，利用卡脈寬窗和時(shí)間窗進(jìn)行能量符合和時(shí)間符合，挑選出有效信號(hào)；本底模式下，測(cè)量過(guò)閾信號(hào)的脈寬。

13、上述的系統(tǒng)，可選的，時(shí)間符合方式包括時(shí)間戳符合和脈寬符合；時(shí)間符合輸入對(duì)象為單個(gè)探測(cè)器陣列的多通道輸出和多個(gè)探測(cè)模塊的輸出。

14、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，具有以下有益效果：1)本發(fā)明在信號(hào)鑒別、本底噪聲抑制及減少無(wú)效的數(shù)據(jù)傳輸方面表現(xiàn)優(yōu)異，能夠?yàn)榭臻g某一特殊情況下產(chǎn)生的一定能量范圍內(nèi)背向低強(qiáng)度脈沖硬x射線的探測(cè)提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用提供重要支持；2)本發(fā)明通過(guò)多套陣列探測(cè)器組合方式，擴(kuò)大探測(cè)面積，減少相互之間的交叉干擾，規(guī)模根據(jù)需要可調(diào)節(jié)；3)本發(fā)明通過(guò)時(shí)間戳和脈寬進(jìn)行多重符合剔除空間干擾信號(hào)。

技術(shù)特征：

1.一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的探測(cè)模塊、數(shù)據(jù)匯總同步模塊和終端數(shù)據(jù)處理顯示模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬x射線探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有空間本底抑制功能的瞬發(fā)脈沖硬X射線探測(cè)系統(tǒng)，涉及空間輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括依次連接的探測(cè)模塊、數(shù)據(jù)匯總同步模塊和終端數(shù)據(jù)處理顯示模塊，探測(cè)模塊，用于探測(cè)X射線的本底干擾信號(hào)和有效信號(hào)，根據(jù)工作模式將脈寬統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上傳或者進(jìn)行有效信號(hào)篩選，剔除干擾信號(hào)輸出初步符合信號(hào)；數(shù)據(jù)匯總同步模塊，用于將多個(gè)探測(cè)模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，根據(jù)工作模式進(jìn)行對(duì)應(yīng)工作，得到多個(gè)探測(cè)模塊匯總后的數(shù)據(jù)，并提供同步信號(hào)；終端數(shù)據(jù)處理顯示模塊，接收多個(gè)探測(cè)模塊匯總后的數(shù)據(jù)顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。本發(fā)明有助于有效識(shí)別在空間高輻射本底環(huán)境下的由于發(fā)生韌致輻射產(chǎn)生的某一能量范圍內(nèi)的背向脈沖硬X射線信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳彥麗,譚新建,魏福利,翁秀峰,歐陽(yáng)曉平,劉霄,夏驚濤,唐波,張建鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北核技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17