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题名	空间天文观测用电荷耦合器件高能辐射损伤研究
作者	宋谦
学位类别	博士
答辩日期	2002-12-27
授予单位	中国科学院研究生院（云南天文台）
授予地点	北京
导师	叶彬浔
关键词	辐射损伤 探测器检测
其他题名	Radiation Damage on the Charge-coupled Devices Used in Space Astronomical Observatory
学位专业	天体物理方法
中文摘要	目前我国国家天文台正在实施空间太阳望远镜计划，而用于空间天文观测的电子设备必须面对空间辐射环境带来的损伤，本文叙述的我们的研究内容就是天文用CcD在空间观测应用中的高能辐射损伤。我们的研究内容主要包括以下几个方面：（1）建立了一套新的估算质子辐射位移损伤的方法-稳定缺陷方法。根据高能粒子辐射固体阻止理论采用Monte-Carlo方法计算了高能质子在CcD中导致晶格原子位移而产生的初始空位密度分布，结合Janesick的质子辐照实验结果，从而得到初始空位中稳定缺陷的产生率。然后从位移损伤的物理机制出发，根据稳定缺陷的数量和分布我们可以定量计算位移损伤造成的器件CTE和暗流等指标的退化量，这也是该方法与目前使用的辐射评估方法相比的不同之处。（2）讨论电离损伤对CCD性能的影响和解决方案。（3）针对我国空间太阳望远镜计划，利用欧洲航天局SP〔NVIS软件包，计算该望远镜上CCD承受的辐射总剂量随防护层厚度的变化关系，提出了CCD的防护方案，并利用稳定缺陷方法估算了该望远镜3年轨道工作后CCD的CTE和暗流指标退化量。（4）最后，为了开展辐射损伤的实验评估，我们详细研究了一套CCD相机的实验室评估方法，对这些检测方法的准确度做了仔细研究，并以此为基础建立了国家天文台探测器检测实验室。
英文摘要	For the program of the Space Solar Telescope of China National Observatories (SST) and other possible space astronomical programs, in which the electronic equipment will face with the damage-producing space radiations, our research concentrates on the radiation damages of CCDs for astronomical use in space mission. A new method, the stable defect method, is established to evaluate the displacement damage by energetic protons on CCDs. Based on the theory of the energetic particles' stopping in solids the initial vacancy distribution in CCD is computed with Monte-Carlo method. And with the help of the experimental results acquired by Janesick et al, the generating rate of stable defects is computed. Then, the degradation of CTE and dark currents of CCD can be evaluated. After that, the CCD damage by ionization effects is discussed. And according to the computation of the radiation doses under different thickness of shielding for SST, the shielding design for the CCDs used on SST is suggested and the CTE and dark currents of these CCDs after 3yrs on orbit are deduced with our stable defect method. And in order to evaluate the radiation damage by radiation experiments, the evaluation method for CCDs is discussed and evaluated, and based on it, the Astronomical Detector Evaluation Laboratory of the National Astronomical Observatories of China is established.
语种	中文
学科主题	天文学
公开日期	2016-05-03
页码	120
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/4370]
专题	云南天文台_其他
推荐引用方式 GB/T 7714	宋谦. 空间天文观测用电荷耦合器件高能辐射损伤研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院（云南天文台）. 2002.

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