ИСТИНА

Полезная нагрузка СОНЭТ является перспективной разработкой научной аппаратуры спутникового базирования для регистрации пространственно-временной структуры УФ-излучения атмосферы Земли. Разработка ведется на основе опыта, полученного про проектировании и эксплуатации проборов АУРА (англ., AURA – atmospheric Ultravilolet RAdiation) на спутниках «ВДНХ-80», «ДЕКАРТ», «САТУРН». В качестве элементов фотоприемной поверхности СОНЭТ выбраны кремниевые фотоэлектронные умножители (КФЭУ). По сравнению с классическими ФЭУ можно отметить следующие достоинства КФЭУ: их компактные размеры, относительно низкое напряжение питания (десятки вольт), нечувствительность к магнитным полям, высокая механическая прочность. Однако при разработке высокочувствительных фотодетекторов необходимо учитывать следующие недостатки КФЭУ: высокую скорость темнового счета, относительно низкую радиационную стойкость, наличие эффекта насыщения, а также зависимость характеристик от температуры. Однако классические ФЭУ, тоже обладают рядом параметров, которые ограничивают их применение: высокое напряжение питания (до нескольких киловольт), ограниченный спектральный диапазон, большие размеры и хрупкость, а также некоторые сложности с доступностью высокотехнологичных компонентов. Поскольку разрабатываемый фотодетектор предназначается для спутниковых применений, критичным фактором является энергопотребление. В работе представлен вариант схемы, предполагаемый для применения в проекте СОНЭТ. Работа схемы основана на накоплении заряда в собственной ёмкости КФЭУ и периодической передачи части накопленного заряда, через поочередное подключение буферных конденсаторов, на землю. Для измерения светового потока измеряется напряжение на выходе КФЭУ. После этого на основе измеренного напряжения вычисляется число фотоэлектронов, зарегистрированных за один такт измерения. Для проверки работоспособности схемы была собрана экспериментальная установка. Она состоит из платы с КФЭУ (4 канала), системы регулирования температуры КФЭУ, генератора микросекундных импульсов, светодиода, платы управления на основе макетной платы с системой на кристалле и двух лабораторных источников питания. С использованием экспериментальной установки были измерены параметры фотоприемной поверхности. С использованием экспериментальной платы было проведено исследование основных характеристик фотоприемной поверхности на основе КФЭУ, таких как общий уровень шума, скорость темнового счета, чувствительность, соотношение сигнал-шум, динамический диапазон, а также температурная зависимость характеристик КФЭУ. Также была разработана и протестирована система термоконтроля, основанная на элементе Пельтье. С учетом полученных результатов была разработана электроника прибора СОНЭТ – полезная нагрузка, предназначенная для исследования тонкой пространственно-временной структуры свечения атмосферы Земли геофизической и космофизической природы.