摘要:皮秒雪崩探测器是一种基于 (NP) 漂移 (NP) 增益结构的多结硅像素探测器,旨在实现带电粒子跟踪,具有高空间分辨率和皮秒时间戳功能。它使用传感器体积深处的连续结来放大薄吸收层中电离辐射产生的一次电荷。然后,在较厚的漂移区内移动的二次电荷会引发信号。IHP 微电子公司使用 130 nm SiGe BiCMOS 工艺生产了一个概念验证单片原型,该原型由间距为 100 µ m 的六边形像素矩阵组成。探测站和 55 Fe X 射线源的测量表明,原型机可以正常工作,并且显示雪崩增益,最大电子增益可达 23。雪崩特性研究(经 TCAD 模拟证实)表明,55 Fe 源的 X 射线转换产生的较大初级电荷引起的空间电荷效应限制了有效增益。
目的。我们研究了木星电子停留时间的能量依赖性,这有助于更深入地了解带电粒子传输过程中发生的绝热能量变化,以及它们对模拟方法的意义。因此,我们试图通过研究对以前的分析方法的影响以及航天器数据可能检测到的影响,进一步验证一种改进的数值估计停留时间的方法。方法。利用基于 CUDA 编写的随机微分方程 (SDE) 求解器的传播模型,计算了木星电子在木星电子源谱主导的整个能量范围内的停留时间。我们分析了观察者和源之间的磁连接以及出口 (模拟) 时间分布与由此产生的停留时间之间的相互依赖关系。结果。我们指出了不同动能的停留时间与通常观察到的木星电子 13 个月周期的纵向偏移之间的线性关系,并讨论了这些发现对数据的适用性。此外,我们利用我们的发现,即模拟的停留时间与木星和银河系电子的能量损失近似线性相关,并且我们开发了一种改进的分析估计,与测量观察到的数值停留时间和纵向偏移相一致。
根据带电粒子在大型强子对撞机 (LHC) 等对撞机实验的探测器中留下的命中集合重建带电粒子的轨迹是一项具有挑战性的组合问题,并且计算量巨大。升级后的高亮度 LHC 的输出亮度增加了 10 倍,因此探测器环境将非常密集。传统技术重建粒子径迹所需的时间与径迹密度呈二次方以上关系。准确高效地将留在跟踪探测器中的命中集合分配给正确的粒子将是一个计算瓶颈,并促使人们研究可能的替代方法。本文提出了一种量子增强机器学习算法,该算法使用带有量子估计核的支持向量机 (SVM) 将一组三个命中(三元组)分类为属于或不属于同一条粒子径迹。然后将该算法的性能与完全经典的 SVM 进行比较。与经典算法相比,量子算法在探测器最内层方面的准确度有所提高,这对于轨迹重建的初始播种步骤至关重要。
摘要:电力空间推进是一项在不断增加的航天器上采用的技术。虽然其应用领域的当前重点是电信卫星和太空探索任务,但现在正在讨论一些新想法,这些想法走得更远,应用推进器羽流粒子流将动量传递给目标,例如空间碎片物体甚至小行星。在这些潜在场景中,推进器光束撞击远处的物体,随后改变它们的飞行路径。到目前为止尚未系统研究的一个方面是推进光束中的带电粒子与太空中存在的磁场的相互作用。这种相互作用可能导致粒子流偏转,从而影响瞄准策略。在本文中,介绍了与电力推进推进器羽流和磁场相互作用相关的基本考虑因素。针对这些问题,德国航空航天中心在哥廷根的电推进器高真空羽流测试设施(STG-ET)进行了实验,利用栅状离子推进器、RIT10/37 和亥姆霍兹线圈产生不同场强的磁场。可以检测到由类似地球磁场强度的磁场引起的 RIT 离子束的束偏转。
• 对 EML-1 隐藏区域中的物体进行天体动力学、覆盖范围和辐射测量 • 逐步部署多个站组成的网络,首先在南极站具备初始作战能力 (IOC),并具有持续太阳照射和地球 LOS 进行通信 • 使用月球勘测轨道器 (LRO) VIS、IR 和 LIDAR 地图进行选址 • 源自 Ball CT-2020 星跟踪器的宽视场 (WFOV) 摄像机 • 指向天顶的相关鱼眼摄像机以检测附近和快速移动的物体 • Ball 防尘和干式润滑技术可保护光学器件、太阳能电池板和运动部件 • 我们在 L-CiRIS 热成像摄像机中学到的月球独特的热工程经验将于 2023 年交付到月球南极 • 由 NASA 预先批准的供应商作为商业产品进行月球表面交付 • 将带电粒子、射频和其他有效载荷与摄像机组合在一起的仪器套件,共同完成任务 • 额外科学:悬浮月球尘埃、探路者用于天文观测的大型电光或红外(EOIR)月球观测站
I. 引言 蒙特卡罗 (MC) 工具广泛应用于辐射对电子产品的影响 [1],尤其是高能加速器应用。对于后者,用于模拟辐射效应的 MC 代码主要以两种互补的方式使用:第一,用于模拟加速器周围产生的复杂辐射环境 [2]–[4];第二,用于模拟此类辐射环境与微电子元件之间的相互作用。对于单粒子效应 (SEE),第二种类型的模拟涉及对微米体积中逐个事件的能量沉积进行评分,代表 SEE 敏感体积 (SV)。相对于互补实验数据,此类模拟的关键附加值在于,它们可以提供加速器环境中存在的非常广泛的粒子和能量的 SEE 概率,而这些粒子和能量通常无法通过实验获得。在欧洲核子研究中心的辐射到电子 (R2E) 项目 [5] 中,SEE MC 模拟被广泛用于模拟高 Z 材料对 SEE 响应能量依赖性的影响 [6]、重离子核相互作用的影响 [7]、低能质子的贡献以及其他单带电粒子
在对称核碰撞中,定向流是快度的奇函数。在对称重离子碰撞中产生的带电粒子的快度奇定向流v 1 的观测结果 [4–7] 表明,前向-后向对称性被破坏。在碰撞的动态模型中,这是由于初始条件的不对称造成的 [8–20]。在非中心碰撞中,初始状态预计会破坏前向-后向对称性。在流体动力学模型中,定向流可以用相对于碰撞轴倾斜的火球膨胀来解释 [12]。该现象学模型可以描述测量到的带电粒子定向流。但是,它无法解释观察到的已识别粒子定向流分裂 [6, 21]。具体来说,测量到的质子和反质子的定向流是不同的,而在流体动力学模型中,相同质量的粒子预计会有类似的集体流。重离子碰撞的动力学或混合模型无法解释在不同能量下识别的粒子观察到的定向流[13, 15, 18, 22–25]。这个长期存在的问题可以通过假设火球中的重子分布是不均匀的来解决。重子化学
摘要 – 高能带电等离子体粒子对空间技术构成威胁。带电粒子在航天器主体上的积累会产生放电。静电放电是强大的电磁干扰源,会对各个部件和整个系统的运行产生不利影响。据统计,大约 30% 的卫星损失是放电的结果。在航天器运行之前,需要计算电流的扩散,这需要大量的机器和时间成本。本文提出了一些新颖的方法,用于快速构建由于带电而导致的航天器表面电流扩散的图像。第一种方法的关键点是构建一个用于计算流量扩散的有限区域。瞬态电流的计算将仅在用户指定的电磁兼容区域内进行,而不会影响其余部分。本文还基于欧拉方法开发了新的简化微分方程组计算方案。借助新的计算方案,计算用户指定的局部区域中的未知量的时间与计算未知的全模型相比减少了几个数量级。本文对新的计算方案进行了总结,指出了其构造的复杂性。通过实例验证了新计算方案的充分性和准确性。
核物质的状态方程,即核子结合能、温度、密度以及同位旋不对称性之间的热力学关系,长期以来一直是核物理和天体物理领域的研究热点。了解核状态方程对于研究原子核的性质、中子星的结构、重离子碰撞(HIC)动力学以及中子星并合都至关重要。重离子碰撞提供了一种在地面实验室中生成高密度和同位旋不对称核物质的独特方法,但形成的致密核物质仅存在很短的时间,人们无法在实验中直接测量核状态方程。实际应用中,通常采用将现象学势作为输入的输运模型,通过与实验室测得的可观测量进行比较来推导核状态方程。超相对论量子分子动力学 (UrQMD) 模型已广泛应用于研究从费米能量 (40 MeV/核子) 到 CERN 大型强子对撞机能量 (TeV) 的 HIC。随着 UrQMD 模型的核平均场势项、碰撞项和团簇识别项的进一步改进,FOPI 合作组最近测量的轻带电粒子集体流和核停止数据可以重现。在本文中,我们重点介绍了我们最近使用 UrQMD 模型研究核 EOS 和核对称能的成果。讨论了从传输模型和 HIC 实验中提取核 EOS 的新机遇和挑战。
随着当今电子产品的广泛应用,单粒子效应 (SEE) 已成为一个重大问题,不仅对于航空航天和军事等关键应用,而且对于汽车行业和医疗器械也是如此,因为可靠性始终是重中之重。这种担忧在包含电磁 (EM) 和电离辐射的环境中尤为明显,这些辐射与物质的相互作用可能会改变存储元件的状态,从而降低系统可靠性。技术规模的缩小增加了带电粒子撞击或由于传导 EM 干扰导致的电源总线波动影响多个单元的可能性;因此,导致多单元翻转 (MCU)。单纠错 - 双纠错 (SEC-DED) 代码是为存储系统提供可靠性的最常用技术之一。但是,SEC-DED 代码的标准实现不再适合提供信息可靠性,因为它们无法令人满意地处理每个编码字的大量位翻转,即 MCU 发生。在此背景下,本文提出了扩展矩阵区域选择代码 (eMRSC),这是 MRSC 的改进版本,它将之前发布的原始 16 位代码扩展为 32 个数据位的新 MRSC 版本。此外,还提出了一种新的数据矩阵区域方案,以减少生成的冗余位数。将提出的代码与众所周知的代码进行了比较,在所有实验中都表现出色。综合分析表明,提出的代码不仅可靠,而且实施成本低(即面积、编码/解码延迟和功率开销低)。