申请/专利权人：中国科学院国家空间科学中心

申请日：2021-04-21

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113189638B

主分类号：G01T5/04

分类号：G01T5/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2021.08.17#实质审查的生效;2021.07.30#公开

摘要：本发明属于空间辐射粒子径迹成像设备技术领域，具体地说，涉及一种基于粒子径迹成像云室的粒子运动轨迹成像装置，包括：外壳1、粒子径迹成像云室2、液体循环子装置3、温度控制子装置4、照明与影像记录子装置5和电路控制子装置6；粒子径迹成像云室2与外壳1之间设置液体循环子装置3，温控控制子装置与粒子径迹成像云室2电性连接，照明与影像记录子装置5设置在隔热云室21的底部，并位于隔热云室21与外壳1之间的空隙处。

主权项：1.一种基于粒子径迹成像云室的粒子运动轨迹成像装置，其特征在于，该装置包括：外壳（1）、粒子径迹成像云室（2）、液体循环子装置（3）、温度控制子装置（4）、照明与影像记录子装置（5）和电路控制子装置（6）；粒子径迹成像云室（2）、液体循环子装置（3）、温度控制子装置（4）、照明与影像记录子装置（5）和电路控制子装置（6）均设置在外壳（1）内；粒子径迹成像云室（2）与外壳（1）之间设置液体循环子装置（3）、温度控制子装置（4）、照明与影像记录子装置（5）和电路控制子装置（6）；粒子径迹成像云室（2）与外壳（1）之间设置液体循环子装置（3），控制隔热云室（21）内提供的恒定的温度梯度乙醇蒸汽环境及其云室内的气压平衡；温控控制子装置与粒子径迹成像云室（2）电性连接，控制隔热云室（21）内的温度，照明与影像记录子装置（5）设置在隔热云室（21）的底部，并位于隔热云室（21）与外壳（1）之间的空隙处，对射进隔热云室（21）内的空间辐射粒子的径迹或运动轨迹进行识别和记录，并将其制成视频传回地球；电路控制子装置（6）分别与粒子径迹成像云室（2）、液体循环子装置（3）、温度控制子装置（4）和照明与影像记录子装置（5）中的电子部件电性连接，控制对应的电子部件正常运行和工作；所述粒子径迹成像云室（2）包括：隔热云室（21）、磁场发生线圈（22）、第一半导体制热片阵列（23）、第二半导体制热片阵列（24）、半导体制冷片阵列（25）和蒸发室（26）；隔热云室（21）的顶部开设圆孔，第一半导体制热片阵列（23）固定设置在隔热云室（21）的顶部，且隔热云室（21）顶部开设的圆孔位于第一半导体制热片阵列（23）的中部，并在该圆孔处铺设蒸汽输送管道（28），通过蒸汽输送管道（28）与蒸发室（26）连通，蒸发室（26）内的底部固定设置第二半导体制热片阵列（24）；隔热云室（21）的底部固定设置半导体制冷片阵列（25），靠近隔热云室（21）的底部的圆周侧壁上增设蒸汽冷凝管道（29）；隔热云室（21）的外圆周侧壁上增设磁场发生线圈（22），使得磁场发生线圈（22）环绕在隔热云室（21）的外圆周壁上；靠近蒸发室（26）底部的圆周侧壁上增设液态乙醇输送管道（30），将液态乙醇输送至蒸发室（26），通过蒸发室（26）底部的第二半导体制热片阵列（24），将液态乙醇加热至乙醇蒸汽，再通过蒸汽输送管道（28），输送至隔热云室（21）内，第一半导体制热片阵列（23）和半导体制冷片阵列（25）在热电偶的监测下，控制输送至隔热云室（21）内的乙醇蒸汽在隔热云室（21）的纵向方向上由上到下的温度，形成上热下冷的温度梯度场（27），使蒸汽乙醇在隔热云室（21）的底部形成过饱和乙醇蒸汽；空间辐射粒子进入隔热云室（21）内，由于磁场发生线圈（22）使得空间辐射粒子发生偏转，使空间辐射粒子从外至内运动，并通过过饱和乙醇蒸汽环境，形成空间辐射粒子的径迹或运动轨迹；所述液体循环子装置（3）包括：氮气源（31）、气源开关阀（32）、气压监测装置（33）、冷凝室（34）、回流泵（35）、乙醇储存装置（36）、回流阀（37）、出流阀（38）和出流泵（39）；氮气源（31）上设置气源开关阀（32），并通过气源通道与蒸汽输送管道（28）连通；蒸发室（26）的圆周侧壁上增设的液态乙醇输送管道（30）与出流泵（39）的输出端连通，出流泵（39）的输入端通过输送管道与乙醇储存装置（36）的输出端连通，且乙醇储存装置（36）的输出端设置出流阀（38），控制液态乙醇的输出流速；乙醇储存装置（36）的输入端通过回流管道与回流泵（35）的输出端连通，且乙醇储存装置（36）的输入端设置回流阀（37），控制液态乙醇的回流速度；回流泵（35）的输入端通过输送管道与冷凝室（34）底部增设的输出口连通，隔热云室（21）的圆周侧壁上增设的蒸汽回流管道与冷凝室（34）的圆周侧壁上增设的输入口连通。

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权利要求：

百度查询： 中国科学院国家空间科学中心 一种基于粒子径迹成像云室的粒子运动轨迹成像装置

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