空间远紫外电离层探测方法与关键技术研究

电离层组成及其结构变化的观测、研究有重要的科学意义和应用价值。测量电离层时空分布及其时空变化的最佳手段是空间远紫外(FUV) 成像光谱遥感。利用卫星上远紫外成像光谱仪进行大气电离层光谱探测，通过反演可以揭示大气组分，提供热成层及电离层电子、离子、中性粒子和原子氧密度信息，从而达到监测地球大气及电离层的目的。本课题拟开展空间远紫外电离层成像探测方案和远紫外电离层成像探测仪设计，并在空间远紫外波段开展电离层探测成像光谱仪关键技术研究，即远紫外波段微通道板（MCP）光敏层沉积技术及其与阳极位敏探测器融合测试技术的研究，拟通过研究使FUV波段的MCP探测器在110nm-185nm波段的量子效率大于10%，最终搭建空间FUV电离层成像光谱仪试验装置。通过本课题研究为我国空间远紫外光学遥感器的研究开创新方向，并为该领域遥感仪器的应用提供理论与技术基础。

空间远紫外光谱成像探测技术在大气环境科学研究方面有着重要性，本课题深入开展了空间紫外电离层成像探测方法及空间远紫外电离层成像探测仪设计研究（适合观测轨道高度为600km~1000km的卫星），并在空间远紫外波段开展与国外相同技术指标成像光谱仪关键技术研究，即开展符合上层大气（60 km ~400km）观测应用（天底观测+临边观测）的远紫外（110~185nm）扫描式成像高光谱仪的设计研究；开展了远紫外波段(110nm~185nm)微通道板光敏层沉积技术及通道板位敏探测器融合技术研究，使探测器在110nm~185nm波段的量子效率大于10%；开展了远紫外波段光学元件的制作和镀膜的研究，最终搭建空间远紫外电离层成像探测仪试验装置，并对仪器的空间分辨率和光谱分辨率等技术指标进行了测试。