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Mars Ion and neutral Particle Analyzer (MINPA) for Chinese Mars Exploration Mission (Tianwen-1): Design and ground calibration

引用

Earth and Planetary Physics 2020年第4期4卷 333-344页

作者： LingGao Kong AiBing Zhang Zhen Tian XiangZhi Zheng WenJing Wang Bin Liu Peter Wurz Daniele Piazza Adrian Etter Bin Su YaYa An JianJing Ding WenYa Li Yong Liu Lei Li YiRen Li Xu Tan YueQiang Sun National Space Science Center Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Beijing Key Laboratory of Space Environment Exploration Beijing 100190China Key Laboratory of Science and Technology on Space Environment Situational Awareness Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Physics Institute University of BernBern 3012Switzerland State Key Laboratory of Space Weather Beijing 100190China University of Science and Technology of China Hefei 230026China National Astronomical Observatories Chinese Academy of SciencesBeijing 100012China

The main objective of the Mars Ion and neutral Particle Analyzer(MINPA)aboard the Chinese Mars Exploration Mission(Tianwen-1)is to study the solar wind-Mars interaction by measuring the ions and energetic neutral atoms(ENAs)near *** MINPA integrates ion and ENA measurements into one sensor head,sharing the same electronics *** MINPA utilizes a standard toroidal top-hat electrostatic analyzer(ESA)followed by a time of flight(TOF)unit to provide measurement of ions with energies from 2.8 eV to 25.9 keV and ENAs from 50 eV to 3 keV with a base time resolution of 4 *** polished silicon single crystal substrates with an Al2O3 film coating are used to ionize the ENAs into positive *** ions can then be analyzed by the ESA and TOF,to determine the energy and masses of the *** MINPA provides a 360°×90°field of view(FOV)with 22.5°×5.4°angular resolution for ion measurement,and a 360°×9.7°FOV with 22.5°×9.7°angular resolution for ENA *** TOF unit combines a-15 kV acceleration high voltage with ultra-thin carbon foils to resolve H+,He2+,He+,O+,O2+and CO2+for ion measurement and to resolve H and O(≥16 amu group)for ENA *** we present the design principle and describe our ground calibration of the MINPA.

关键词： Mars ion energetic neutral atom electrostatic analyzer time of flight

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