位于亨茨维尔阿拉巴马大学(UAH)的国家空间科学与技术中心(NSSTC)正在太空中进行测试,以监测未来美国宇航局载人太空任务的辐射。
快中子分光仪(FNS)现在已经安装在国际空间站上。
中子对机组人员的辐射暴露有影响,必须对其进行测量以评估暴露水平。FNS由美国宇航局的马歇尔航天飞行中心(MSFC)和约翰逊航天中心(JSC)开发,使用了一种新的仪器设计,可以显著提高在深空混合辐射场中识别中子的可靠性。MSFC首席研究员和团队负责人是Mark Christl。NASA JSC的项目经理是Catherine Mcleod技术主管是NASA JSC的Eddie Semones。
“我们的技术改善了完整的“capture-gated”方法,使用boron-10装入塑料闪烁体测量快速中子的能量,“Evgeny“库兹涅佐夫”说,研究工程师建造的空间等离子体和航空研究中心(CSPAR),与CSPAR研究科学家约翰·瓦在设备上工作。“FNS的核心元素是一个定制的复合闪烁体,与专门的电子设备相结合,共同工作,清晰地分离出中子信号和其他形式的辐射信号。”
FNS将在国际空间站上部署6个月,进行技术演示,以评估其在空间环境中的性能。然后它将无限期地停留在完成次要目标。
库兹涅佐夫说:“FNS中央探测器是在NSSTC的实验室中制造的,由5000个规则间隔的中子敏感掺li6闪烁玻璃纤维浇铸在一升塑料闪烁体中。”
结合读数电子的特殊调整参数,该设计允许探测器在混合辐射环境中测量中子谱。
瓦茨说:“这两种闪烁体产生的闪烁光是不同的,我们利用这种差异来更好地理解中子反应产生的信号。”“塑料闪烁体对中子失去所有能量作出反应,玻璃纤维提供了中子捕获的积极识别。这个信号序列在电子设备中产生一个触发器,然后记录数据进行分析。”
在UAH,瓦茨做了探测器性能的模拟和伽马排斥效率的模拟。库兹涅佐夫设计了前端电子板,从连接在中央探测器两侧的光电倍增管获取信号。这些电子板放大和处理获得的信号,以实现最佳的中子探测效率和已登记中子的能量测量。库兹涅佐夫还参与了中央探测器的制造。
FNS在国际空间站上飞行期间获得的数据将用于评估中子测量技术的性能以及FNS在空间环境中操作的能力。
Kuznetsov说:“这种验证对于确保FNS能够在载人探索任务期间满足深空环境的辐射监测要求至关重要。”“FNS收集的数据将与其他技术的测量数据以及国际空间站模型在近地轨道环境中预测的中子通量计算数据进行分析和比较。”
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