讀懂太陽“臉色”, 太空天氣預(yù)報(bào)-小型化低功耗粒子探測器MiniPIX TPX3 SPACE的多功能性
MiniPIX TPX3 SPACE
面對浩瀚蒼穹，我們的先輩曾認(rèn)為其中可能除了星星點(diǎn)點(diǎn)外，空無一物，于是將其稱之為“太空”。但漸漸地，人們開始意識到太空并非空洞無物，而是充滿了等離子體、宇宙射線、電磁場等各種物質(zhì)，存在著種種復(fù)雜的物理現(xiàn)象。隨著1957年世界上第一顆人造衛(wèi)星成功發(fā)射，人類開始進(jìn)入并利用太空，太空與人類的生產(chǎn)和生活日益緊密相連。就如同我們需要依靠天氣預(yù)報(bào)來規(guī)劃生活一樣，為了規(guī)避太空災(zāi)害、更好地探索和利用太空。人類，特別是宇航員亟需“太空天氣預(yù)報(bào)”，及時(shí)監(jiān)測太空環(huán)境并精確預(yù)測其變化規(guī)律。
“空間技術(shù)深刻改變了人類對宇宙的認(rèn)知，為人類社會進(jìn)步提供了重要?jiǎng)恿?，同時(shí)浩瀚的空天還有許多未知的奧秘有待探索，必須推動空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展。”
Advacam 正在推出一種創(chuàng)新型的太空天氣預(yù)報(bào)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可對太陽活動的加劇及時(shí)發(fā)出警告。太陽活動會對宇航員的健康造成危害，并破壞衛(wèi)星和航天器中敏感的機(jī)載電子設(shè)備的功能，這項(xiàng)技術(shù)將使諸多太空探索活動大大受益。
MiniPIX TPX3 SPACE 粒子計(jì)數(shù)探測器的技術(shù)最初是為了滿足歐洲核子中心（CERN） 大型強(qiáng)子對撞機(jī)LHC 的基礎(chǔ)粒子物理研究而開發(fā)的。MiniPIX TPX3 SPACE 重量只有幾十克，但可以同時(shí)分辨每個(gè)粒子的類型、能量和方向，這是其他任何空間輻射劑量計(jì)都無法實(shí)現(xiàn)的。
目前，有14個(gè) ADVACAM 的探測器正在國際空間站上運(yùn)行。在美國國家宇航局（NASA）獵戶座飛船（Orion）繞月飛行期間，ADVACAM的芯片也搭載其上。英國OneWeb 正在為其衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座測試這些芯片。此外，該相機(jī)還承擔(dān)國際月球站 Gateway 的輻射監(jiān)測任務(wù)。
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現(xiàn)在 ADVACAM 在其探測器應(yīng)用方面又提出了雄心勃勃的新目標(biāo)：預(yù)測宇宙天氣，并引入 4 個(gè)新的監(jiān)測級別。
Level 1
監(jiān)測總輻射劑量
Level 2
適應(yīng)性保護(hù)措施
ADVACAM 的探測器還可以確定入射輻射的方向、能量和粒子類型。這些獨(dú)特的功能使其能夠及時(shí)適應(yīng)即將到來的危險(xiǎn)。這個(gè)想法是，只有當(dāng)探測器檢測到真正危險(xiǎn)的輻射時(shí)，才啟動屏蔽或“安全模式”等保護(hù)系統(tǒng)。就像人們看到烏云時(shí)會打傘一樣。
Level 3
宇宙天氣預(yù)報(bào)
通過識別粒子類型，我們的相機(jī)支持宇宙天氣的預(yù)測。較輕的粒子從太陽到達(dá)地球的時(shí)間要比較重、能量更大、更有害的粒子早幾分鐘。這為啟動防護(hù)措施創(chuàng)造了寶貴的時(shí)間窗口，而針對真正危險(xiǎn)粒子的警報(bào)可以提前三十分鐘。
Level 4
衛(wèi)星星座預(yù)警系統(tǒng)
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作為衛(wèi)星組件的 MINIPIX TPX3 SPACE
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緊湊、耐用的設(shè)計(jì)適合在太空和真空條件下使用。作為一種獨(dú)特的解決方案，可集成為輻射監(jiān)測儀，具有預(yù)測宇宙天氣的能力。
? 尺寸：90 x 32 x 11 毫米
? 重量： < 140 克
? 功耗： < 3 W
? SW：提供數(shù)據(jù)處理軟件
用 500 μm 硅傳感器的 TPX3 探測器跟蹤太陽風(fēng)暴粒子示例
ADVACAM
ADVACAM 致力為多學(xué)科交叉業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供從硅傳感器制造、微封裝加工到光子計(jì)數(shù)探測器的 X 射線成像全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案。探測器團(tuán)隊(duì)源自捷克理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用物理研究所，核心技術(shù)特點(diǎn)是其混合光子計(jì)數(shù)X射線探測器（應(yīng)用 CERN 的 Medipix/Timepix 系列芯片）沒有縫隙（no Gap）， 因此在無損檢測、生物醫(yī)學(xué)、地質(zhì)采礦、空間探測、中子成像方面有極其突出的表現(xiàn)。其半導(dǎo)體芯片團(tuán)隊(duì)源自芬蘭 VTT 技術(shù)研究中心，在傳感器研發(fā)、加工，晶圓焊撞和倒裝焊接等領(lǐng)域擁有 30 多年的經(jīng)驗(yàn)。
北京眾星聯(lián)恒科技有限公司作為捷克ADVACAM 中國區(qū)總代理我們已在中國市場推出相應(yīng)技術(shù)支持，為國內(nèi)探測器的研發(fā)團(tuán)隊(duì)（包括企業(yè)）就傳感器加工、各種類型晶圓的焊撞和不同形狀的混合像素探測器的倒裝焊接等方面需求提供工藝服務(wù)。我們提供搭載 Timepix、Timepix 芯片的 MiniPIX 探測器樣機(jī)、Medipix3 芯片的 WidePIX 1*5 CdTe 的探測樣機(jī)，國內(nèi)目前已有眾多客戶將 MiniPIX、AdvaPIX 和WidePIX 投入到空間輻射探測、X 射線小角散射、X 射線光譜學(xué)、X 射線應(yīng)力分析和 X 射線能譜成像等領(lǐng)域的運(yùn)用之中。隨時(shí)歡迎對Mini PIX TPX3 SPACE粒子計(jì)數(shù)探測器設(shè)備感興趣的老師聯(lián)系我們，并期待各位老師對包括粒子計(jì)數(shù)器宇宙天氣預(yù)測在內(nèi)的技術(shù)討論。
