一種x射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)及一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)方案，屬于精密光機(jī)電產(chǎn)品實(shí)用
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線脈沖星自主導(dǎo)航技術(shù)，是一種基于X射線脈沖星發(fā)射的高穩(wěn)定脈沖信號(hào)和 脈沖星空間位置，為航天器提供位置參數(shù)的導(dǎo)航技術(shù)。X電磁波頻段是脈沖星發(fā)射的高能X 射線，其福射能量集中，易于被小型化設(shè)備探測與處理。
[0003] 對(duì)于X射線脈沖星導(dǎo)航來說，感興趣的X射線能譜范圍為2~lOkeV。由于能譜范 圍較寬，每個(gè)能點(diǎn)的X射線光子在經(jīng)歷宇宙星際介質(zhì)后所造成的延遲效應(yīng)各不一樣，因此 會(huì)造成各個(gè)能點(diǎn)的脈沖輪廓的相位甚至波形存在差異。脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)需要研究并消除該 種差異，因此需要在地面試驗(yàn)系統(tǒng)中模擬脈沖星能譜分布，為研究提供條件。同時(shí)，探測器 的探測效率是能譜的函數(shù)，探測器的靈敏度與能譜分布密切相關(guān)，為了在地面試驗(yàn)系統(tǒng)中 評(píng)價(jià)探測器的靈敏度，也需要模擬脈沖星的能譜分布。
[0004] 然而，目前為止，尚無模擬脈沖星能譜分布的研究報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種X射線脈沖星的能譜分布模擬系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)在 地面試驗(yàn)中即可達(dá)到模擬X射線脈沖星的能譜分布的目的。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：該系統(tǒng)包括能量隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)與控 制電路、脈沖X射線源、X射線準(zhǔn)直鏡、雙平晶單色儀和音圈電機(jī)。
[0007] 能量隨機(jī)數(shù)發(fā)生器W脈沖星的能譜分布函數(shù)作為能量概率分布函數(shù)，再基于反 函數(shù)法產(chǎn)生X射線能量隨機(jī)數(shù)E，則通過該能量隨機(jī)數(shù)E計(jì)算雙平晶單色儀的衍射角0，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括能量隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、 驅(qū)動(dòng)與控制電路、脈沖X射線源、X射線準(zhǔn)直鏡、雙平晶單色儀和音圈電機(jī)； 所述能量隨機(jī)數(shù)發(fā)生器以脈沖星的能譜分布函數(shù)作為能量概率分布函數(shù)，再基于反 函數(shù)法產(chǎn)生X射線能量隨機(jī)數(shù)E，則通過該能量隨機(jī)數(shù)E計(jì)算雙平晶單色儀的衍射角Θ，
,其中d為所述雙平晶單色儀中晶體的晶格常數(shù)； 所述驅(qū)動(dòng)與控制電路產(chǎn)生與Θ成正比的電壓信號(hào)V，該電壓信號(hào)V輸出至音圈電機(jī)； 所述脈沖X射線源為X射線發(fā)生器，用于產(chǎn)生X射線束，該X射線束進(jìn)入X射線準(zhǔn)直 鏡； 所述X射線準(zhǔn)直鏡將所述X射線束平行化，投射入所述雙平晶單色儀中； 所述音圈電機(jī)根據(jù)電壓信號(hào)V的驅(qū)動(dòng)控制雙平晶單色儀產(chǎn)生衍射角Θ ;使得雙平晶單 色儀接收投射來的平行的X射線束后，輸出能量等于E的單色X射線。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)，其特征在于，以所述脈 沖星的能譜分布函數(shù)F(E)作為一個(gè)概率分布函數(shù)，則能量隨機(jī)數(shù)E滿足該概率分布函數(shù) F(E)，在[0，1]區(qū)間上產(chǎn)生均勻分布的隨機(jī)數(shù)U，則能量隨機(jī)數(shù)
3. 如權(quán)利要求1所述的一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖X 射線源包括半導(dǎo)體激光器和激光驅(qū)動(dòng)X射線發(fā)生器，采用激光調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)； 所述激光驅(qū)動(dòng)X射線發(fā)生器由光電陰極、光電子加速電場、陽極靶和輸出窗組成； 首先將脈沖電壓信號(hào)加載到半導(dǎo)體激光器上面產(chǎn)生脈沖激光信號(hào)，該脈沖激光信號(hào)照 射至所述光電陰極，所述光電陰極經(jīng)激光照射，產(chǎn)生光電子并經(jīng)光電子加速電場加速后轟 擊陽極革G，產(chǎn)生X射線福射，最后經(jīng)窗口輸出。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述X射線 準(zhǔn)直鏡采用毛細(xì)管X射線透鏡.
5. 如權(quán)利要求1所述的一種，其特征在于，所述X射線束的脈沖寬度為50ps級(jí)的。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種，其特征在于，所述音圈電機(jī)的響應(yīng)頻率在IOkHz以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用能量隨機(jī)數(shù)發(fā)生器以脈沖星的能譜分布函數(shù)作為能量概率分布函數(shù)，再基于反函數(shù)法產(chǎn)生X射線能量隨機(jī)數(shù)E，則通過該能量隨機(jī)數(shù)E計(jì)算雙平晶單色儀的衍射角θ；驅(qū)動(dòng)與控制電路產(chǎn)生與θ成正比的電壓信號(hào)V，該電壓信號(hào)V輸出至音圈電機(jī)；脈沖X射線源產(chǎn)生X射線束，該X射線束進(jìn)入X射線準(zhǔn)直鏡；X射線準(zhǔn)直鏡將所述X射線束平行化，投射入所述雙平晶單色儀中；音圈電機(jī)根據(jù)電壓信號(hào)V的驅(qū)動(dòng)控制雙平晶單色儀產(chǎn)生衍射角θ；使得雙平晶單色儀接收投射來的平行的X射線束后，輸出能量等于E的單色X射線。使用該系統(tǒng)在地面試驗(yàn)中即可達(dá)到模擬X射線脈沖星的能譜分布的目的。
【IPC分類】G01C25-00, G01T1-36
【公開號(hào)】CN104748766
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510181353
【發(fā)明人】胡慧君, 金東東, 邵飛, 史鈺峰, 李文彬, 徐延庭
【申請(qǐng)人】中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一三研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日