HXMT中能X射线望远镜标定实验研究

摘要

硬X射线望远镜卫星(HXMT)应用直接解调成像方法,将实现宽波段X射线(1-250 keV)成像巡天,其中20-250 keV的巡天具有世界最高的灵敏度和空间分辨率。HXMT将实现高灵敏度的全天巡天,分解宇宙X射线背景。中能X射线望远镜(ME)是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星有效载荷的分系统,其基本功能是进行5-30keV能区的巡天以及定点观测。ME可以有效填补HXMT高能X射线望远镜HE和低能X射线望远镜LE的能量覆盖空缺,可以与HE、LE一起测量天体的全波段X射线能谱和多波段时变特性。本文第一章对硬X射线调制望远镜进行了简单的介绍,后对中能X射线望远镜ME的标定方案进行了全面的介绍,主要包括在不同研制阶段对不同的系统进行能量响应标定、探测效率标定以及时间特性标定;在文章第二章对中能标定件的组成结构以及各部分的功能进行了详细介绍,标定件是在研制的初样阶段中能分系统进行实验、性能摸底的最主要部件;文章第三章对在标定过程中的探测器单元进行的各种标定实验实验进行了介绍,主要包括探测器的温度效应实验、筛选系统的性能功能优化实验;在第四章中,主要介绍了针对ME标定件的实验和针对中能分系统的摸底实验;文章最后对与在标定实验中经常用到了Am-241放射源的出射能谱进行了定性的分析,并对各种成分的来源一一给出了解释。

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1、 ME分系统标定方案介绍

1.1 前言

1.2 中能分系统ME定标任务分析

1.2.1 任务目标

1.2.2 地面定标项目和指标要求

1.2.3 在轨定标项目和指标

1.3 定标方案设计

1.3.1 分系统组成与工作原理

1.3.2 分系统定标方案

1.4 定标关键技术和技术难点

1.4.1 标准探测器

1.4.2 单色光源

1.4.3 真空制冷设备

1.5 测试和试验方案

1.5.1 中能分系统定标任务阶段划分

1.5.2 中能分系统定标任务分解

1.5.3 实验方案

1.6 本章小结

2、 ME分系统标定件

2.1 探测器

2.2 电子学

2.2.1 标定件电子学组成

2.2.2 VA32TA6简介

3、探测器标定实验

3.1 筛选电路调试实验

3.1.1 实验原理

3.1.2 实验步骤与结果

3.2 探测器性能验证试验

3.2.1 低温分辨率验证试验

3.2.2 温漂验证试验

3.3 本章小结

4、ME标定件标定实验

4.1 标定件设计

4.1.1 中能标定件探测器设计

4.1.2 中能标定件电子学设计

4.1.3 中能标定件机械设计

4.2 PANTER实验

4.2.1 实验目的

4.2.2 实验过程

4.3 PANTER实验数据分析

4.3.1 标定件能量线性

4.3.2 标定件能量分辨率

4.3.3 标定件探测效率

4.3.4 总结

5、 放射源出射谱的标定及分析方法研究

5.1 概述

5.2 X射线能谱测量系统及标定

5.2.1 X射线能谱测量系统介绍

5.2.2 标定原理及方法

5.2.3 定标结果

5.3 Am-241能谱测量结果及分析

5.3.1 理论模型

5.3.2 拟合结果及成分分析

5.3.3 拟合结果验证

参考文献