空间天文观测用电荷耦合器件高能辐射损伤研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院云南天文台) | 被引量 : 19次 | 上传用户:zhang506079845
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目前我国国家天文台正在实施空间太阳望远镜计划,而用于空间天文观测的电子设备必须面对空间辐射环境带来的损伤,本文叙述的我们的研究内容就是天文用CCD在空间观测应用中的高能辐射损伤。我们的研究内容主要包括以下几个方面: (1) 建立了一套新的估算质子辐射位移损伤的方法——稳定缺陷方法。根据高能粒子辐射固体阻止理论采用Monte-Carlo方法计算了高能质子在CCD中导致晶格原子位移而产生的初始空位密度分布,结合Janesick的质子辐照实验结果,从而得到初始空位中稳定缺陷的产生率。然后从位移损伤的物理机制出发,根据稳定缺陷的数量和分布我们可以定量计算位移损伤造成的器件CTE和暗流等指标的退化量,这也是该方法与目前使用的辐射评估方法相比的不同之处。 (2) 讨论电离损伤对CCD性能的影响和解决方案。 (3) 针对我国空间太阳望远镜计划,利用欧洲航天局SPENVIS软件包,计算该望远镜上CCD承受的辐射总剂量随防护层厚度的变化关系,提出了CCD的防护方案,并利用稳定缺陷方法估算了该望远镜3年轨道工作后CCD的CTE和暗流指标退化量。 (4) 最后,为了开展辐射损伤的实验评估,我们详细研究了一套CCD相机的实验室评估方法,对这些检测方法的准确度做了仔细研究,并以此为基础建立了国家天文台探测器检测实验室。
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