近年来,许多探测器被发射到月球、行星、小行星和彗星进行科学观测。许多探测器都携带了光探测和测距 (LIDAR) 系统,其测量范围从几十公里到几百公里 [1, 2, 3, 4, 5]。我们已经为远程 LIDAR 接收器开发了定制 IC“LIDARX”,它将安装在火星卫星探测器 (MMX) [6] 上。另一方面,如果航天器降落在月球或行星上进行科学观测或资源勘探,航天器的着陆点通常是未开发地点,这些地点可能并不总是着陆的理想地点。在这些未开发地点进行精确着陆需要三维 (3D) 图像,以便在着陆前立即测量地形、避障和检测相对于地面的姿态。美国宇航局的自主着陆和避险技术 (ALHAT) 项目正在开发一种系统,用于快速自主地识别未来行星着陆装置 GN&C 的安全着陆点 [7, 8, 9]。在 ALHAT 中,Flash LIDAR [10, 11, 12, 13] 被定位为障碍物检测的重要传感器。作为一个典型的例子,2016 年发射的 OSIRIS-REx 使用 Flash LIDAR 进行制导、导航和控制 [14, 15, 16, 17]。Flash LIDAR 是一种以类似于闪光摄影的方式捕获 3D 图像的传感器,通过将激光脉冲散射并照射到相机的视场上,相机会
1 里斯本大学理学院天体物理和引力中心 (CENTRA),坎普大区,里斯本 1749-016,葡萄牙; ana.sousa@synopsisplanet.com (广告); pintografael@gmail.com (RP); bac@sim.ul.pt (BC); bnarribas@gmail.com(印度); hugo.onderwater@synopsisplanet.com (HO); prgordo@fc.ul.pt (PG) 2 Synopsis Planet,Advance Engineering Unipessoal LDA,2810-174 Almada,葡萄牙 3 里斯本大学科学学院天体物理和空间科学研究所,Campo Grande,1749-016 Lisbon,葡萄牙; maabreu@fc.ul.pt 4 里斯本大学高等技术学院(IDMEC),Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 里斯本,葡萄牙 5 蔚蓝海岸大学,蔚蓝海岸天文台,法国国家科研中心,拉格朗日实验室,06304 尼斯,法国; patrick.michel@oca.eu * 通信地址:ruimelicio@gmail.com;电话:+351-218-417-351
- 室温下盖革模式单光子计数雪崩光电二极管 (SPAD) - 改进的 InGaAs SPAD (GHz – 高 QE) - 单光子计数特性和鉴定 - 电信波长
“被限制在钢腔中的是一个盖革柜台,该底座用少量的[放射性]铀制备,以至于在下一个小时内,很可能期望一个原子衰变与无。放大的继电器提供了第一个原子衰减会破碎一小瓶普鲁士酸[氰化物毒药]。这是残酷的 - 一只猫也被困在钢腔中。”
Excelitas Technologies 的 C30902EH 系列雪崩光电二极管采用双扩散“穿透”结构制造而成。此结构在 400 nm 和 1000 nm 之间提供高响应度,并在所有波长下提供极快的上升和下降时间。器件的响应度与高达约 800 MHz 的调制频率无关。C30902SH 系列硅 SPAD 提供极低的噪声和大暗电流,可实现非常高性能的数据和距离测量。它们特别适合超低光照水平检测应用(例如单光子计数和量子通信),适用于光功率小于 1 pW 的情况。C30902SH 可在线性模式(V OP < V BD )下使用,典型增益为 250 或更高,或在“盖革”模式(V OP > V BD )下使用,具有极低且稳定的暗计数率和脉冲后比。在此模式下,无需放大器,单光子检测概率最高可达约 50%。为了获得更高性能,这些高性能 SPAD 可配备单级或双级热电冷却器。
10.1.6 工作流程和要完成的任务 59 10.2 练习 2 - 前置放大器 61 10.2.1 概述 - 运算放大器 61 10.2.2 电磁屏蔽 62 10.2.3 接地 - 接地电气环路 65 10.2.4 带示波器控制的简单前置放大器的屏蔽和接地 66 10.2.5 工作流程和要完成的任务 66 10.3 练习 3 - 蜂鸣器 68 10.3.1 概述 - 振荡器,555 型电路 68 10.3.2 创建自己的蜂鸣器 69 10.3.3 工作流程和要完成的任务 70 10.4 练习 4 - FPGA、Arduino 和使用 Arduino 进行辐射测量 72 10.4.1 概述 72 10.4.2 尝试使用 FPGA 和 Arduino 进行编程和通信 72 10.4.3 硬件 72 10.4.4 盖革管的工作原理 73 10.4.5 FPGA:ATmega328P 作为探测器的大脑 74 10.4.6 Arduino IDE 74 10.4.7 要完成的任务 75
Excelitas Technologies 的 C30902EH 系列雪崩光电二极管采用双扩散“穿透”结构制造而成。这种结构在 400 nm 和 1000 nm 之间具有高响应度,并且在所有波长下都具有极快的上升和下降时间。该设备的响应度与高达约 800 MHz 的调制频率无关。探测器芯片密封在改进的 TO-18 封装中的平板玻璃窗后面。光敏表面的有用直径为 0.5 毫米。C30921EH 采用光导管 TO-18 封装,可将光从聚焦点或直径达 0.25 毫米的光纤高效耦合到探测器。密封的 TO-18 封装允许将光纤连接到光导管末端,以最大限度地减少信号损失,而不必担心危及探测器的稳定性。 C30902EH-2 采用密封 TO-18 封装,内嵌 905nm 通带滤波器,C30902BH 采用密封球透镜,构成了 C30902EH 系列。C30902 APD 系列还具有单光子 APD (SPAD),可在盖革模式和线性模式下以更高的增益运行。有关更多信息,请参阅我们的 C30902SH 数据表。
产生 X 射线的第一步是通过 25-35 kV 的大电位差加速电子。当电子撞击钼靶时,它们会通过称为轫致辐射(断裂辐射)的过程减速。当小质量带电粒子(例如电子)经过大质量带电粒子(例如钼原子核)附近时,就会产生 X 射线。电子通过多次散射原子核而快速减速,从而导致发射多条 X 射线,在极少数情况下,当电子将其所有动能都交给单个原子核时,会发射出一条高能 X 射线。最后一个过程对应于 X 射线能谱的终点能量,这可通过查看图 2 中所示的光谱左端来观察。钼表面(阳极)与入射电子束成一定角度,以利于在特定方向产生 X 射线。图 2 显示了钼靶的能量谱。距离其产生点不远处是一个准直管,它允许一条狭窄的水平 X 射线带通过,到达结晶的 NaCl 靶。当 NaCl 靶(搁置在测角仪上)相对于入射 X 射线的角度倾斜刚好正确(θ)时,就会发生建设性干涉,并且在位于 2 θ 角的盖革-穆勒管中可以观察到增加的计数率(计数/秒)。如图 3 所示。
ALARA 尽可能低 ALI 年度摄入量限制 ANSI 美国国家标准协会 ARDL 学术、研究与开发和其他许可证 AU 授权用户 bkg 背景 Bq 贝克勒尔 CDE 承诺剂量当量 CEDE 承诺有效剂量当量 CFR 联邦法规 Ci 居里 cpm 每分钟计数 DAC 衍生空气浓度 DCF 剂量换算因子 DDE 深度剂量当量 DFP 退役资助计划 DHS 威斯康星州卫生服务部 DIS 存储衰变 DOE 美国能源部 DOT 美国运输部 dpm 每分钟衰变次数 dps 每秒衰变次数 EDE 有效剂量当量 EPA 美国环境保护署 F/A 财务保证 FR 联邦公报 GBq 吉贝克勒尔 GC 气相色谱仪 GM 盖革-米勒 Gy 格雷 IN 信息通知 LLW 低放射性废物 LSA 低比活度 LSC 液闪计数器 MBq兆贝克勒尔 mCi 毫居里 mGy 毫戈瑞 ml 毫升 mR 毫伦琴 mrem 毫雷姆 mSv 毫西弗 µCi 微居里 µR 微伦琴 NaI 碘化钠 NCRP 国家辐射防护与测量委员会 NIST 国家标准与技术研究所 NMSS 核材料安全与保障办公室 NRC 美国核管理委员会