Normal text - click to edit
A Rocket Based Detector for Imaging
Auroral X-Ray Emissions
Anders Groth Helland
Normal text - click to edit
Problembeskrivelse
• Energetisk elektronnedbør
• Øker mengden NO i atmosfæren– IR radiator, energibudsjett– Spiser ozon
• Setter opp store strømmer
• Genererer røntgenstråling
Normal text - click to edit
ESPRIT(Engineering/Scientific Project for
Research and International Teamwork)
• Samarbeidsprosjekt mellom– Pennsylvania State University (PSU) (USA)– Universitetet i Bergen (UiB)– Universitetet i Oslo (UiO)
– Høyskolen i Narvik (HiN)
Normal text - click to edit
Energetisk Elektronnedbør
• Høy solaktivitet → Mye nedbør• Vekselvirker med atmosfæren
– Ionisering
– Elektriske strømmer
– Dissosiering
– Eksitering
– Oppvarming av nøytrale gasser
– Kjemiske endringer
– Bremsestråling
Normal text - click to edit
Røntgenstrålingens vekselvirkninger i atmosfæren
• Fotoelektrisk effekt
• Compton spredning
• Parproduksjon
Normal text - click to edit
• Dominerende prosesser i forskjellige energiområder i luft
Normal text - click to edit
Fjernmåling av røntgen
• Observere store områder
• “Synlig” i dagslys
• Gir diskret elektronenergier
Normal text - click to edit
Metoder
• Ballong
• Rakett
• Satellitt
Normal text - click to edit
Rakett
Normal text - click to edit
Design av røntgenkamera
• Opprinnelig skisse • ESPRIT skisse
Normal text - click to edit
• Opprinnelig skisse • ESPRIT skisse
Normal text - click to edit
Normal text - click to edit
Flytskjema
Detectors&
Preamps
Detectors&
Preamps ShaperShaper IDID
ADCADC
BufferBuffer FIFOFIFO
BiasBias
Power Converter
Power Converter
HousekeepingBatteries
HousekeepingBatteries
PCMPCM
TMTM User Interface
(PC)
User Interface
(PC)
EOC
BitClock
BitClock
WordPulse
WordPulse G
ate
Gate
TimerTimer
FramePulse
FramePulse
Normal text - click to edit
Forforsterker
Normal text - click to edit
Bias
Normal text - click to edit
Brakett for kretskort
Normal text - click to edit
Montering
• Brakett • Plassering
Normal text - click to edit
Detektorer• Kadmium Sink Tellurid (CdZnTe) • Pixel størrelse: 10mm x 10mm x 3 mm• Trenger ingen kjøling• God effektivitet fra lave energier til over 100 keV
Normal text - click to edit
Normal text - click to edit
Elektronikk• Forforsterker
Normal text - click to edit
Elektronikk• Bias
Normal text - click to edit
Elektronikk• Forsinkelselinjepulsformingsforsterker
Normal text - click to edit
Elektronikk• Triggerkrets
Normal text - click to edit
Elektronikk
• Peak and Hold
Normal text - click to edit
Elektronikk
• Grensesnitt
Normal text - click to edit
Redundans
Normal text - click to edit
Testing av detektor og forforsterker
Normal text - click to edit
Testing av detektor og forforsterker
Normal text - click to edit
Linearitets test
Normal text - click to edit
Kalibrering
Normal text - click to edit
Kalibrering
Normal text - click to edit
Solid State Elektron Detektorer
Normal text - click to edit
PCM
Normal text - click to edit
ESPRIT“Our mission is scientific but our goals are educational”
• Hovedmålet for prosjektet var:– Gi studenter kunnskap om et fullskala internasjonalt
rakettprogram
– Gjøre in situ målinger i den øvre del av mesosfæren, og nedre del av termosfæren
– Gjøre målinger av rakettens oppførsel
– Analysere data
Normal text - click to edit
Eksperimenter
• Penn State (USA)– Plasma Frequency Probe– Langmuir Probe– Magnetometer– Sun Sensor– Photometer Camera og Noctilucent Cloud
Experiment
Normal text - click to edit
Eksperimenter• Universitetet i Bergen
– Røntgenkamera– Solid State Elektron Detektorer– Sol/horisont sensor
• Universitetet i Oslo– Akselerometer eksperiment
• Høyskolen i Narvik– Aerosol eksperiment
Normal text - click to edit
Normal text - click to edit
ESPRIT Raketten
• To-trinns Terrier-Improved Orion rakettmotor
• Apogeum : 169045 m
• Nyttelast: 194 kg
• Totalvekt : 1482 kg
• Lengde med motorer: 10 m
Normal text - click to edit
Integrering
Normal text - click to edit
Oppskytningen
Normal text - click to edit
Normal text - click to edit
Bakkebaserte instrumenter
• AIRIS
• EISCAT
• Magnetometer
• Radar ALWIN
Normal text - click to edit
Normal text - click to edit
Elektronmålinger
Normal text - click to edit
Røntgenmålinger i hver detektor
Normal text - click to edit
Røntgenmålinger i sektorer
Normal text - click to edit
Konklusjon
• Alle detektorer fungerte under rakettflukten
• Alle instrumentene på ESPRIT fungerte
Normal text - click to edit
Top Related