空间辐射粒子LET谱探测技术及设计分析

准确探测空间辐射粒子的线性能量传输(Linear Energy Transfer,LET)谱对长时间的空间任务(如登月计划及空间站运行等)起着重要的作用,通过实时监测空间辐射粒子的LET谱,能够获得剂量当量等有效参数,为载人航天任务的宇航员生命安全以及空间天气变化的准确预判提供有力数据输入。设计基于硅微条半导体的多叠层望远镜结构探测器,以实现LET谱在0.01~100 MeV·cm2·mg−1内的探测。基于重离子在半导体材料中的LET谱,结合仿真分析数据,设计的探测器可为后续空间站以及登月任务中的粒子探测载荷的设计与研制提供技术参考,也可为航天器在轨飞行安全预警提供必需的数据输入。

北斗三号导航卫星高能质子及单粒子风险监测载荷开发

针对MEO轨道空间粒子辐射对卫星在轨运行时产生的多种辐射效应,在北斗三号导航卫星M15/M16.上配置了高能质子及单粒子风险监测载荷。这是国内首次提出在该轨道开展空间高能质子能谱(3~300 MeV)、粒子辐射LET谱(1~100 MeV/(mg/cm^(2)))、典型器件单粒子翻转及辐射剂量(0~2×10^(6)rad(Si))等多种辐射效应的联合探测,通过该载荷在轨运行获得的探测数据,可用于空间粒子辐射效应的特征和规律研究,有助于从粒子辐射效应的因果链上解决航天器在轨遇到的故障、异常现象等问题。

基于已验6 MV X线相空间和能谱信息重建加速器机头蒙特卡罗模拟方法

目的：基于IAEA Varian 6 MV X线相空间文件和目标机头的光子能谱分布，建立一种新的蒙特卡罗模拟方法，重建医用加速器机头模型及X射线能量的能谱。方法对已验的6 MV X线相空间文件进行预处理，提升每个粒子能量；根据位置、能量不同将粒子保存到不同的Phase？Space？Let （ PSL）文件中，得到初始目标能量加速器机头的蒙特卡罗模拟的初始光子能谱；然后对某一待验目标能量（医科达PRECISE 10 MV X线）加速器机头的光子能谱，用初始光子能谱拟合得到拟合系数，即每个PSL的权重；最后使用初始PSL文件和该权重信息重建出待验目标能量的加速器机头模型，对其不同开野进行中轴PDD分布的计算，并用一维γ通过率验证该方法的有效性。结果重建的10 MV光子能谱与已验的10 MV能谱峰值位置相同，整体分布一致；由重建的10 MV机头模型计算得到的PDD与实测的吻合度较高，一维γ通过率（参数1 mm 1％，Threshold＝0％）＞96％。结论笔者提出的蒙特卡罗重建方法可靠、准确有效。