【摘 要】
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X射线脉冲星导航技术的核心问题是要在航天器上搭载大面积的X射线探测器,俘获来自脉冲星的1-10keV的脉冲X射线,但是航天器所在的深空环境中存在着初级宇宙射线等高强度的本底
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X射线脉冲星导航技术的核心问题是要在航天器上搭载大面积的X射线探测器,俘获来自脉冲星的1-10keV的脉冲X射线,但是航天器所在的深空环境中存在着初级宇宙射线等高强度的本底辐射,其注量率可大于来自脉冲星的1-10 keV的X射线10个量级,这就要求我们的X射线探测单元能够在复杂背景下提取有效信号,这也是目前限制脉冲星导航技术进展的关键问题之一。本文在介绍了脉冲星导航的基本原理和目前常用的X射线探测方法并分析产生干扰信号的粒子种类及能量范围的基础上,提出从探测器结构出发采用多重反符合结构将干扰信号反符合掉,并设计了一种“时幅单道(TASCA)+时间数字转换器(TDC)”的信号甄别电路实现主探测器输出信号的甄别,从而实现降低本底干扰提高深空低能X射线探测效率的目的。要实现该粒子探测单元的功能,我们需要设计一种噪声低、增益线性度好、时间响应快的电流灵敏型前置放大器对MPPC输出的信号进行处理和放大。本论文中设计了一种基于MPPC的电流灵敏型前置放大器,该电流灵敏型放大器为超高速的电流灵敏前置放大器,能够实现纳秒量级的快速脉冲成形,此外本文还通过相关实验在无光源的条件验证了该前置放大器的增益线性度,测量了前置放大器的噪声水平,以及对目标信号的响应,实验表明该放大器可以按预期要求工作。
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