近几年来,用于核辐射和粒子的半导体探测器发展迅速。虽然这些发展已在大量出版物中有所记载,但以入门教科书的形式收集这些信息似乎很有用,该教科书还包含最新发展背后的基本概念。本书旨在作为学术教学的基础,以及所有从事半导体探测器开发或使用的人员的指南和参考。半导体探测器现在用于科学和技术领域的众多领域,包括核物理、基本粒子物理、光学和 X 射线天文学、医学和材料测试 - 而且应用数量不断增长。与半导体应用密切相关且由半导体应用引发的是用于信号读出的低噪声低功耗集成电子器件的发展。半导体探测器的成功归功于其他类型探测器所不具备的几种独特特性。这些特性的例子有:极高精度的位置测量与高读出速度的结合;直接以电子形式提供信号;同时精确测量能量和位置;以及在公共基片上集成探测器和读出电子器件的可能性。值得注意的是,所有这些发展都源于为基础研究(这里是基本粒子物理学)提供调查工具的需要,而且这些发展的成果现在也造福于其他科学技术领域。在介绍材料时,重点介绍了探测中的物理原理和设备结构,而具体应用和探测器系统则放在一边。大部分内容是关于读出电子器件和探测器放大器系统中的噪声考虑。虽然不涉及探测器系统本身,但本文讨论了目前计划在新建粒子对撞机的严酷辐射环境中应用数万个探测器对探测器性能提出的要求。生产如此大量的探测器需要一种简单的设计,既经济又能应对辐射引起的材料性质的剧烈变化。因此,辐射损伤和设备稳定性领域也得到了广泛的覆盖。
一次性 / 充电电池工作时间* 碱性电池:约 7 小时 镍氢充电电池 (2,700 mAh):约 12 小时 应急操作碱性电池:约 3 小时 镍氢充电电池 (10,000 mAh):约 12 小时 * 环境温度约为 20 °C,LR6/LR20:Varta Industrial,HR6/HR20:镍氢充电电池。
盖亚任务通过提供极其精确的全球参考天体测量技术,彻底改变了天体物理学。超越盖亚实现窄场微角秒 (uas) 天体测量技术,通过测量主星的反射运动,可以探测到类似地球的系外行星 (Unwin 等人,2008)。尽管径向速度 (RV) 和凌日等流行方法已经成功发现了数千颗系外行星,但只有天体测量探测方法才能让我们完全确定轨道并测量系外行星的质量 1 。系外行星的质量是确定该行星是否适合生命存在的关键参数,因为其大气和地球物理过程在很大程度上取决于质量。与 RV 方法相比,天体测量探测受恒星活动扰动的影响较小,对长周期系外行星具有更好的灵敏度,因此可以与 RV 和凌日方法相辅相成。针对这一独特的作用,NASA将“恒星反射运动灵敏度-天文测量”列为测量可居住系外行星目标质量的一级技术差距(NASA战略技术差距)。
[1] Lucas Sanfelici 等人。AIP 会议论文集 2054, 030033 (2019) https://doi.org/10.1063/1.5084596
量子密钥分发 (QKD) 是一种使用光的量子态作为可信信使的通信方法,这样,任何对信息传输的窃听企图都会被揭示为对状态进行测量过程的底层量子物理的一部分。1-3 虽然基本协议在其假设范围内是安全的,但实际的 QKD 系统可能会因原始协议方案的不完善实现、准备和检测设备不完善,或通过侧信道将信息泄露出两个通信伙伴所谓的安全范围而表现出漏洞。4-6 已经通过技术措施和高级协议识别和解决了这类漏洞。例如,光子数分裂攻击(其中单个光子被微弱的相干脉冲近似)、7,8 特洛伊木马攻击、3,9 各种定时攻击、10-12 以及各类信息泄漏到寄生自由度中。 QKD 系统最关键的漏洞可能是针对单光子探测器的探测器致盲/假态攻击。13 实验证明,这种攻击有效
大视场探测器,BM05(20 厘米)、BM18(40 厘米) 紧凑型白光束显微镜,BM05 XRI 热负荷,温度高达 300ºC,ID19 探测器系统,高收集效率,抗辐射,蓝色橡皮擦,1x、2x、4x 放大倍数,BM18 光学元件:薄镜和穿孔镜,铝涂层,BM18
简介:未来的火星任务,无论是机器人任务还是载人任务,都将依靠具有增强自主性的探测车来应对火星探索日益复杂的问题。尽管取得了进展,但火星探测车任务的运营管理在很大程度上依赖于持续的人为干预。因此,集成自主机动能力对于减轻地面控制中心的运营负担至关重要。随着探测车能力的进步,包括增强的传感和处理能力,机载实时网络变得至关重要。事实上,探索火星提出了一项复杂的技术挑战,需要管理太空探测车内的众多系统和子系统;这些组件之间的通信对于确保任务成功至关重要。在这种情况下,采用实时网络变得至关重要,以确保关键数据的传输和接收没有延迟或中断。特别是,当前的机载网络技术将无法满足这种日益增长的需求。集成时间敏感网络 (TSN) 架构对于支持自主性和确保可靠的实时数据传输至关重要。这种必要性促使航天器行业考虑使用 TSN 解决方案升级运载火箭和卫星上的机载网络 [1]- [4]。火星探测器的网络也必须遵循同样的趋势,因为 TSN 技术为解决这些任务中与通信相关的挑战提供了强大的解决方案。
戈达德是美国宇航局首屈一指的太空飞行中心,也是美国最大的科学家、工程师和技术人员组织的所在地,他们建造航天器、仪器和新技术来研究地球、太阳、太阳系和宇宙。