由地空學院宗秋剛、鄒鴻團隊申請的三項發明專利《一種中能電子探測器一體化設計探測探頭》、《星上數據采集處理方法、系統以及空間粒子探測器》和《空間粒子探測器及其星上數據處理方法》已于近期獲得授權。圖1為發明專利的授權書。



圖1.2019年空間所獲得的已辦法的專利證書(2個)
截止目前,宗秋剛、鄒鴻團隊研制的“成像電子譜儀”項目已獲得了四項國家發明專利,具體如下表所列:
序号 |
名稱 |
授權時間 |
專利号 |
發明人 |
1 |
一種矽PIN半導體探測器漏電流監測儀及其檢測方法 |
20150923 |
2013102688007 |
鄒鴻,鄒積清,陳鴻飛,施偉紅,于向前,仲維英 |
2 |
星上數據采集處理方法、系統以及空間粒子探測器 |
20190716 |
201810239613.9 |
鄒鴻,宗秋剛,賈向紅,鄒積清,陳江,陳鴻飛,施偉紅,于向前 |
3 |
一種中能電子探測器一體化設計探測探頭 |
20190822 |
201711065751.1 |
鄒鴻,宗秋剛,賈向紅,鄒積清,陳江,陳鴻飛,施偉紅,于向前 |
4 |
空間粒子探測器及其星上數據處理方法 |
20190906 |
201810239403.X |
鄒鴻,宗秋剛,賈向紅,鄒積清,陳江,陳鴻飛,施偉紅,于向前 |
“北大-成像電子譜儀”(簡稱BD-IES)是由beat365官方网站空間物理研究所(以下簡稱“空間所”)宗秋剛教授領導的科學團隊和鄒鴻副教授領導的儀器研制團隊通力合作,自主研發而成,是中國新一代空間科學載荷,該載荷具有設計新穎,空間、能量、時間分辨率高,測量能量範圍廣,測量可靠等諸多優勢,在同類型探測器中處于世界領先水平。在總裝二代導航重大儀器專項項目的支持下,該載荷的原理樣機于2013年6月研制成功。截止目前,該載荷技術已經成功應用到二代導航IGSO試驗星、導航三代MEO軌道三顆衛星、風雲三号05星、風雲四号02星和03星共7個型号項目中。
該儀器的成功研制不僅帶動了beat365空間環境探測類航天産品的研制能力提升,也推動了beat365空間物理理論研究的進展。作為首個搭載于傾斜同步軌道的能量電子探測器,北大-成像電子譜儀以其優良的性能和廣泛的磁緯度覆蓋能力為監測亞暴活動、研究磁層粒子加速和傳輸過程帶來了很大的優勢,圖2顯示了該載荷的鑒定試驗件。其探測結果有利于對磁層粒子加速傳輸機制的進一步理解。

圖2.BD-IES的鑒定試驗件
自2015年10月第一個搭載BD-IES的二代導航IGSO試驗星成功發射至今,BD-IES已取得多項科研成果。截止發稿時,已有11篇與BD-IES相關的文章發表在國内外專業頂級期刊上(文章列表附後),其中包含五篇封面文章,如圖3所示。相關工作涉及亞暴能量粒子注入、波粒相互作用機制、能量電子起源等多個磁層物理熱點問題,為理解近地空間輻射環境提供了必要的觀測基礎。這表明該儀器的數據質量已得到國内外專家的一緻認可。





圖3.基于BD-IES數據發表的5篇封面文章

基于BD-IES實驗數據發表文章列表:
【1】Zou Hong, Luo Lin, Li Chenfang, et al.;Angular response of ‘pin-hole’ imaging structure measured by collimated source;ScienceChina-TechnologicalSciences;2013;56:2675~2680;doi: 10.1007/s11431-013-5376-1
【2】Luo Lin,Zou Hong, Zong Qiugang, et al;Anti-proton contamination design of the imaging energetic electron spectrometer based on Geant4 simulation;ScienceChina-TechnologicalSciences;2015;doi: 10.1007/s11431-015-5863-7.
【3】Zong Q G, Hao Y X,Zou H, et al. Radial propagation of magnetospheric substorm-injected energetic electrons observed using a BD-IES instrument and Van Allen Probes[J]. Science China, 2016, 59(7):1508.
【4】Li, L., Zhou, X Z, Zong, Q G, Chen, X R, Zou, H, & Ren, J, et al. (2017). Ultralow frequency wave characteristics extracted from particle data: application of igso observations.Science ChinaTechnological Sciences,60(3), 419-424.
【5】Li, L. , Xu‐Zhi Zhou, Qiu‐Gang Zong, Rankin, R. , Zou, H. , & Liu, Y. , et al. (2017). Charged particle behavior in localized ultralow frequency waves: theory and observations.Geophysical Research Letters,44(12).
【6】Wang, L. H. , Zong, Q. G. , Shi, Q. Q. , Wang, Y. F. , & Zou, H. . (2017). Discrete energetic (~50–200 kev) electron events in the high-altitude cusp/polar cap/lobe.Science China Technological Sciences,60(12), 1-6.
【7】Zong Q, Wang Y, Zou H, et al. New Magnetospheric Substorm Injection Monitor – Image Electron Spectrometer (IES) on‐board a Chinese Navigation IGSO satellite. Space Weather-the International Journal of Research & Applications, 2018, 16: 121-125
【8】Liu, Z. Y., Zong, Q. ‐., Hao, Y. X., Liu, Y., & Chen, X. R. (2018). The radial propagation characteristics of the injection front: a statistical study based on bd‐ies and van allen probes observations.Journal of Geophysical Research Space Physics,123(21).
【9】ZOU H, ZONG Q G, CHEN H F, et al. An imaging spectrometer for energetic electrons based on pin-hole imaging technique andits space observations[J].Spacecraft Environment Engineering, 2018, 35(4): 307-314
【10】Zou H, Ye Y G, Zong Q G, et al. Imaging energetic electron spectrometer onboard a Chinese navigation satellite in the inclined GEO orbit.Sci ChinaTech Sci, 2018, 61,https://doi.org/10.1007/s11431-018-9321-7
【11】Zou H, Ye Y G, Zong Q G, et al. Monte Carlo simulations of the sensor head of imaging energetic electron spectrometer onboard a Chinese IGSOnavigation satellite. Sci China Tech Sci, 2018, 61,https://doi.org/10.1007/s11431-017-9314-6