| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-49页 |
| ·地球辐射带与空间高能粒子探测 | 第13-18页 |
| ·地球辐射带简介 | 第13-14页 |
| ·地震与高能粒子暴 | 第14-16页 |
| ·高能带电粒子探测技术 | 第16-18页 |
| ·质子与物质的相互作用 | 第16-17页 |
| ·电子与物质的相互作用 | 第17-18页 |
| ·国外空间高能带电粒子探测器 | 第18-30页 |
| ·AMS/AMS02 | 第18-25页 |
| ·PAMELA | 第25-28页 |
| ·Fermi/LAT & CALET | 第28-29页 |
| ·DEMETER-IDP | 第29-30页 |
| ·国内空间高能带电粒子探测器 | 第30-33页 |
| ·风云1号 | 第30页 |
| ·风云2号 | 第30-31页 |
| ·资源1号 | 第31页 |
| ·带电粒子辐射探测器 | 第31-33页 |
| ·中国电磁监测试验卫星高能粒子探测器 | 第33-43页 |
| ·高能粒子探测器设计原理及能区划分 | 第34-37页 |
| ·高能粒子探测器设计原理 | 第34-35页 |
| ·高能粒子探测HEPP-H/HEPP-L能区划分原则 | 第35-37页 |
| ·高能段载荷HEPP-H方案 | 第37-41页 |
| ·HEPP-H望远镜系统 | 第37-39页 |
| ·HEPP-H晶体量能器的结构和组成 | 第39-40页 |
| ·HEPP-H反符合探测器 | 第40-41页 |
| ·低能段载荷HEPP-L方案 | 第41-43页 |
| ·HEPP-L望远镜单元 | 第41-42页 |
| ·HEPP-L反符合探测器 | 第42-43页 |
| ·太阳X射线监测器HEPP-X方案 | 第43页 |
| ·文章结构概述 | 第43-46页 |
| 参考文献 | 第46-49页 |
| 第二章 高能粒子探测器信号处理技术 | 第49-77页 |
| ·粒子鉴别技术 | 第49-53页 |
| ·能量测量的技术途径 | 第53-54页 |
| ·角度测量技术 | 第54-57页 |
| ·HEPP-H角度测量技术 | 第54-56页 |
| ·HEPP-L角度测量技术 | 第56-57页 |
| ·计数率估算 | 第57-62页 |
| ·HEPP-H计数率估算 | 第57-60页 |
| ·HEPP-L计数率估算 | 第60-62页 |
| ·硅探测器特性及工作原理 | 第62-65页 |
| ·硅探测器信号的特性 | 第65-69页 |
| ·硅探测器平均电离能 | 第65-66页 |
| ·硅探测器能量分辨 | 第66-67页 |
| ·硅探测器位置分辨 | 第67-69页 |
| ·硅探测器信号测量技术 | 第69-76页 |
| ·前置放大器原理 | 第69-74页 |
| ·电流灵敏放大器 | 第70-71页 |
| ·电压灵敏放大器 | 第71页 |
| ·电荷灵敏放大器 | 第71-74页 |
| ·硅探测器信号常规测量流程 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-77页 |
| 第三章 高能粒子探测器读出电子学方案总体设计 | 第77-99页 |
| ·国内外空间高能粒子探测器电子学系统设计方案 | 第77-84页 |
| ·AMS电子学系统 | 第77-81页 |
| ·DEMETER-IDP电子学系统 | 第81-82页 |
| ·空间中心带电粒子辐射探测器电子学系统 | 第82-84页 |
| ·中国电磁监测试验卫星高能粒子探测器电子学系统结构 | 第84-92页 |
| ·HEPP-L&HEPP-X电子学系统总体结构 | 第84-88页 |
| ·HEPP-L电子学硬件方案 | 第85-86页 |
| ·HEPP-L触发逻辑方案 | 第86-88页 |
| ·HEPP-H电子学系统总体结构 | 第88-92页 |
| ·HEPP-H电子学硬件方案 | 第88-90页 |
| ·HEPP-H触发逻辑方案 | 第90-92页 |
| ·HEPP-H、HEPP-L和HEPP-X数据关联方式 | 第92-93页 |
| ·高能粒子探测器望远镜系统原理样机电子学 | 第93-97页 |
| ·任务分解及统筹安排 | 第93页 |
| ·电子学设计依据和关键技术 | 第93-95页 |
| ·原理样机硅探测器电子学方案 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-99页 |
| 第四章 原理样机硅探测器前端电子学 | 第99-139页 |
| ·Front-end ASIC的选择 | 第99-101页 |
| ·VATA-ASIC结构与功能 | 第101-106页 |
| ·VA64TA2单通道结构 | 第101-103页 |
| ·VA64TA2寄存器与三模冗余 | 第103-104页 |
| ·VA64TA2芯片封装 | 第104-105页 |
| ·其他VA芯片 | 第105-106页 |
| ·前端电子学技术方案与实现 | 第106-119页 |
| ·模拟信号处理 | 第107-112页 |
| ·.1.1 成形信号调试 | 第107-108页 |
| ·采样保持模式 | 第108-109页 |
| ·放大电路 | 第109-111页 |
| ·模数转换 | 第111-112页 |
| ·触发信号处理 | 第112-119页 |
| ·触发阈值调节 | 第112-113页 |
| ·消除误触发的必要性 | 第113-114页 |
| ·初始配置引起的误触发及解决方法 | 第114-115页 |
| ·读出操作引起的误触发及解决方法 | 第115-117页 |
| ·输出模拟信号引起的误触发及解决方法 | 第117-119页 |
| ·硅探测器连接及耦合方式 | 第119-123页 |
| ·硅探测器耦合方式 | 第119-121页 |
| ·硅探测器与前端电子学连接方式 | 第121-123页 |
| ·电荷衰减及分配技术 | 第123-135页 |
| ·电荷-电压-电荷转换法 | 第124-125页 |
| ·单路分流衰减法 | 第125-128页 |
| ·双路分流衰减法 | 第128-135页 |
| ·双路分流理论与Pspice模拟 | 第128-130页 |
| ·实验结果及对比 | 第130-131页 |
| ·动态范围测试 | 第131-133页 |
| ·电荷双路分配变化因素分析 | 第133-135页 |
| ·前端电子学刻度电路 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-139页 |
| 第五章 原理样机数据采集和预处理系统 | 第139-159页 |
| ·FPGA程序架构 | 第139-140页 |
| ·数据处理流程 | 第140-146页 |
| ·数据采集时序及压缩模式 | 第140-142页 |
| ·粒子同时击中几率 | 第142-146页 |
| ·HEPP-L望远镜单元粒子同时击中几率计算 | 第143-145页 |
| ·HEPP-H望远镜系统粒子同时击中几率计算 | 第145-146页 |
| ·高计数率解决方案 | 第146-148页 |
| ·HEPP-L望远镜系统高采样率解决方案 | 第146-147页 |
| ·率计模式和死时间修正 | 第147-148页 |
| ·原理样机数据传输系统及处理软件 | 第148-151页 |
| ·USB通信模块 | 第148-150页 |
| ·PC端数据处理软件 | 第150-151页 |
| ·载荷内部数据互联及外部通信方式 | 第151-157页 |
| ·CAN总线 | 第151-153页 |
| ·RS-422接口 | 第153-154页 |
| ·LVDS接口 | 第154-157页 |
| 参考文献 | 第157-159页 |
| 第六章 原理样机硅探测器读出系统测试 | 第159-183页 |
| ·电子学系统测试 | 第159-169页 |
| ·输入输出基线测试 | 第159-160页 |
| ·噪声测试 | 第160-165页 |
| ·噪声产生机制 | 第160-162页 |
| ·电子学噪声测试结果及分析 | 第162-165页 |
| ·线性测试 | 第165-167页 |
| ·信号发生器测试结果及分析 | 第165-166页 |
| ·刻度电路测试结果及分析 | 第166-167页 |
| ·串扰测试 | 第167-169页 |
| ·硅探测器读出系统测试 | 第169-176页 |
| ·噪声测试及分析 | 第169-171页 |
| ·能量分辨率测试及分析 | 第171-176页 |
| ·决定硅探测器能量分辨率因素 | 第171-173页 |
| ·~(241)Am α源测试 | 第173-174页 |
| ·~(90)Sr电子源测试 | 第174-175页 |
| ·宇宙线测试 | 第175-176页 |
| ·硅探测器激光测试方法研究 | 第176-181页 |
| ·激光与硅探测器作用原理 | 第176-178页 |
| ·激光实验设计与实现 | 第178-179页 |
| ·激光实验结果分析 | 第179-181页 |
| 参考文献 | 第181-183页 |
| 第七章 电子学可靠性设计考虑 | 第183-195页 |
| ·可靠性概念 | 第183-184页 |
| ·抗辐照设计 | 第184-188页 |
| ·电离总剂量效应 | 第184-185页 |
| ·单粒子效应及应对方案 | 第185-188页 |
| ·单粒子效应 | 第185-186页 |
| ·限流自恢复电路 | 第186-188页 |
| ·电子学备份设计方案 | 第188-189页 |
| ·地面辐照实验设计 | 第189-193页 |
| ·单粒子效应实验方案 | 第189-191页 |
| ·电离总剂量效应实验方案 | 第191-193页 |
| 参考文献 | 第193-195页 |
| 第八章 总结与展望 | 第195-201页 |
| ·总结 | 第195-199页 |
| ·技术难点 | 第195-196页 |
| ·已完成研究及技术途径 | 第196-198页 |
| ·有待继续研究的问题 | 第198-199页 |
| ·展望 | 第199-201页 |
| 附录1 硅探测器第一、二版电子学硬件设计及照片 | 第201-203页 |
| 附录2 望远镜系统原理样机电子学及实验照片 | 第203-207页 |
| 致谢 | 第207-209页 |
| 在读期间发表的主要学术论文 | 第209页 |
