一種x射線脈沖星能譜分布模擬系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明設及一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統方案，屬于精密光機電產品實用
技術領域。
【背景技術】
[0002]X射線脈沖星自主導航技術，是一種基于X射線脈沖星發射的高穩定脈沖信號和 脈沖星空間位置，為航天器提供位置參數的導航技術。X電磁波頻段是脈沖星發射的高能X 射線，其福射能量集中，易于被小型化設備探測與處理。
[0003] 對于X射線脈沖星導航來說，感興趣的X射線能譜范圍為2~lOkeV。由于能譜范 圍較寬，每個能點的X射線光子在經歷宇宙星際介質后所造成的延遲效應各不一樣，因此 會造成各個能點的脈沖輪廓的相位甚至波形存在差異。脈沖星導航系統需要研究并消除該 種差異，因此需要在地面試驗系統中模擬脈沖星能譜分布，為研究提供條件。同時，探測器 的探測效率是能譜的函數，探測器的靈敏度與能譜分布密切相關，為了在地面試驗系統中 評價探測器的靈敏度，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道。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明提供了一種X射線脈沖星的能譜分布模擬系統，使用該系統在 地面試驗中即可達到模擬X射線脈沖星的能譜分布的目的。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案為：該系統包括能量隨機數發生器、驅動與控 制電路、脈沖X射線源、X射線準直鏡、雙平晶單色儀和音圈電機。
[0007] 能量隨機數發生器W脈沖星的能譜分布函數作為能量概率分布函數，再基于反 函數法產生X射線能量隨機數E，則通過該能量隨機數E計算雙平晶單色儀的衍射角0，
【主權項】
1. 一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統，其特征在于，該系統包括能量隨機數發生器、 驅動與控制電路、脈沖X射線源、X射線準直鏡、雙平晶單色儀和音圈電機； 所述能量隨機數發生器以脈沖星的能譜分布函數作為能量概率分布函數，再基于反 函數法產生X射線能量隨機數E，則通過該能量隨機數E計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； 所述驅動與控制電路產生與Θ成正比的電壓信號V，該電壓信號V輸出至音圈電機； 所述脈沖X射線源為X射線發生器，用于產生X射線束，該X射線束進入X射線準直 鏡； 所述X射線準直鏡將所述X射線束平行化，投射入所述雙平晶單色儀中； 所述音圈電機根據電壓信號V的驅動控制雙平晶單色儀產生衍射角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. 如權利要求1所述的一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統，其特征在于，以所述脈 沖星的能譜分布函數F(E)作為一個概率分布函數，則能量隨機數E滿足該概率分布函數 F(E)，在[0，1]區間上產生均勻分布的隨機數U，則能量隨機數
3. 如權利要求1所述的一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統，其特征在于，所述脈沖X 射線源包括半導體激光器和激光驅動X射線發生器，采用激光調制方式實現； 所述激光驅動X射線發生器由光電陰極、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加載到半導體激光器上面產生脈沖激光信號，該脈沖激光信號照 射至所述光電陰極，所述光電陰極經激光照射，產生光電子并經光電子加速電場加速后轟 擊陽極革G，產生X射線福射，最后經窗口輸出。
4. 如權利要求1所述的一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統，其特征在于，所述X射線 準直鏡采用毛細管X射線透鏡.
5. 如權利要求1所述的一種，其特征在于，所述X射線束的脈沖寬度為50ps級的。
6. 如權利要求1所述的一種，其特征在于，所述音圈電機的響應頻率在IOkHz以上。
【專利摘要】本發明公開了一種X射線脈沖星能譜分布模擬系統，該系統采用能量隨機數發生器以脈沖星的能譜分布函數作為能量概率分布函數，再基于反函數法產生X射線能量隨機數E，則通過該能量隨機數E計算雙平晶單色儀的衍射角θ；驅動與控制電路產生與θ成正比的電壓信號V，該電壓信號V輸出至音圈電機；脈沖X射線源產生X射線束，該X射線束進入X射線準直鏡；X射線準直鏡將所述X射線束平行化，投射入所述雙平晶單色儀中；音圈電機根據電壓信號V的驅動控制雙平晶單色儀產生衍射角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。使用該系統在地面試驗中即可達到模擬X射線脈沖星的能譜分布的目的。
【IPC分類】G01C25-00, G01T1-36
【公開號】CN104748766
【申請號】CN201510181353
【發明人】胡慧君, 金東東, 邵飛, 史鈺峰, 李文彬, 徐延庭
【申請人】中國航天科技集團公司第五研究院第五一三研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月16日