闪烁晶体微结构光提取模拟仿真.pdf
空间辐射环境探测是航天任务活动及空间科学研究的重要内容,目前空间辐射探测器正向着高度集成、小型化、低功耗、实时监测的方向发展.特别是随着微纳卫星的发展,空间辐射探测器面临着基于微纳卫星平台低功耗、低成本、质量轻、小体积的挑战.为解决质量轻、小体积的载荷要求,本工作研制的空间带电粒子微传感器采用密度大、辐射长度短的无机闪烁晶体沉积空间高能带电粒子能量.并采用近年来最新发展的光子晶体微结构这一新方法和新途径来提高无机闪烁晶体的性能.通过在闪烁晶体光输出面添加光子晶体微结构,能够有效提升闪烁晶体的光提取效率,进而提高带电粒子微传感器的能量分辨率和探测效率.本工作针对LYSO闪烁晶体进行了光子晶体微结构构建及模拟计算,对设计的微结构参数组合进行了计算扫描,得到了每种微结构模型的最佳参数组合.在此基础上,计算了最佳参数组合的光子晶体微结构的光提取效率,结果表明,在只计算入射光第一次到达闪烁晶体出射面光子晶体微结构光提取效果的情况下,闪烁晶体光输出提高30％.考虑到实际情况是光在晶体内部经过包覆材料多次反射后最终在出射面被提取,通过多次微结构提取效应,其光提取效率会有更为显著的提高.
作者：王光毅 杨生胜 薛玉雄 文万信 王仁生 张晨光 郭睿 乔佳 黄文超 郭兴 石红 黄一凡 张剑锋 庄建宏
作者单位：兰州空间技术物理研究所,兰州730000苏州大学放射医学与防护学院,苏州215000
母体文献：中国宇航学会先进小卫星技术与应用专业委员会第一届学术交流会暨第四届小卫星技术交流会论文集
会议名称：中国宇航学会先进小卫星技术与应用专业委员会第一届学术交流会暨第四届小卫星技术交流会
会议时间：2017年7月1日
会议地点：北京
主办单位：中国宇航学会
语种：chi
分类号：O79TB3
关键词：空间辐射探测器 带电粒子微传感器 闪烁晶体 微结构 光提取效率
在线出版日期：2020年7月28日
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