空間熱等離子體檢測(cè)載荷需要檢測(cè)兩個(gè)具有不同電荷極性的粒子（具有正電荷的離子和具有負(fù)電荷的電子）。作為熱等離子體檢測(cè)的經(jīng)典檢測(cè)方案，靜電分析器利用內(nèi)部和外部板之間間的狹縫電場檢測(cè)入射等離子體。在特定的電壓極性下，只能檢測(cè)具有電荷極性的等離子體（電子或離子）。等離子體包含兩個(gè)具有不同電荷極性的粒子。所需的靜電分析器具有相反的電壓極性，因此單個(gè)儀器很難同時(shí)滿足兩個(gè)電荷極性粒子的檢測(cè)需求。常見的解決方案是使用兩個(gè)獨(dú)立的探頭分別施加不同極性的電壓來檢測(cè)離子和電子。這種方法會(huì)增加儀器的重量和功耗需求，不利于儀器的小型化。

　　為國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心空間環(huán)境探測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等離子體探測(cè)研究家空間科學(xué)中心空間環(huán)境探測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等離子體探測(cè)研究小組提出了雙通道靜電分析儀的新設(shè)計(jì)理念，開發(fā)了雙電荷極性熱等離子體分析儀，實(shí)現(xiàn)了儀器的全小型化。雙通道靜電分析器采用三個(gè)特殊設(shè)計(jì)的異形曲面板，形成兩個(gè)內(nèi)外檢測(cè)通道。當(dāng)中間板加上特定極性的電壓時(shí)，兩個(gè)內(nèi)外檢測(cè)通道的電場強(qiáng)度方向相反，可用于檢測(cè)不同電荷極性的熱等離子體。在雙通道靜電分析儀設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用大視場靜電偏轉(zhuǎn)板、頂蓋電極、微通道板等方案，同時(shí)檢測(cè)電子和離子，具有2個(gè)π大視場和可變檢測(cè)靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。研究小組開發(fā)的雙電荷極性熱等離子體分析儀原理樣機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的地面標(biāo)定試驗(yàn)。標(biāo)定結(jié)果表明，該儀器具有能譜寬、分辨率高、視場大、通量大的優(yōu)點(diǎn)，

　　論文審稿人對(duì)這一結(jié)果給予了高度評(píng)價(jià)。這項(xiàng)研究為我國未來小型化空間熱等離子體探測(cè)載荷的發(fā)展及其在地球和深空探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在美國物理聯(lián)合會(huì)（AIP）儀器類期刊ReviewofScientificInstruments上。

　　來源:中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心