一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，该系统采用能量随机数发生器以脉冲星的能谱分布函数作为能量概率分布函数，再基于反函数法产生X射线能量随机数E，则通过该能量随机数E计算双平晶单色仪的衍射角θ；驱动与控制电路产生与θ成正比的电压信号V，该电压信号V输出至音圈电机；脉冲X射线源产生X射线束，该X射线束进入X射线准直镜；X射线准直镜将所述X射线束平行化，投射入所述双平晶单色仪中；音圈电机根据电压信号V的驱动控制双平晶单色仪产生衍射角θ；使得双平晶单色仪接收投射来的平行的X射线束后，输出能量等于E的单色X射线。使用该系统在地面试验中即可达到模拟X射线脉冲星的能谱分布的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统方案，属于精密光机电产品实用

技术介绍
X射线脉冲星自主导航技术，是一种基于X射线脉冲星发射的高稳定脉冲信号和 脉冲星空间位置，为航天器提供位置参数的导航技术。X电磁波频段是脉冲星发射的高能X 射线，其福射能量集中，易于被小型化设备探测与处理。 对于X射线脉冲星导航来说，感兴趣的X射线能谱范围为2~lOkeV。由于能谱范 围较宽，每个能点的X射线光子在经历宇宙星际介质后所造成的延迟效应各不一样，因此 会造成各个能点的脉冲轮廓的相位甚至波形存在差异。脉冲星导航系统需要研究并消除该 种差异，因此需要在地面试验系统中模拟脉冲星能谱分布，为研究提供条件。同时，探测器 的探测效率是能谱的函数，探测器的灵敏度与能谱分布密切相关，为了在地面试验系统中 评价探测器的灵敏度，也需要模拟脉冲星的能谱分布。 然而，目前为止，尚无模拟脉冲星能谱分布的研究报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种X射线脉冲星的能谱分布模拟系统，使用该系统在 地面试验中即可达到模拟X射线脉冲星的能谱分布的目的。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：该系统包括能量随机数发生器、驱动与控 制电路、脉冲X射线源、X射线准直镜、双平晶单色仪和音圈电机。 能量随机数发生器W脉冲星的能谱分布函数作为能量概率分布函数，再基于反 函数法产生X射线能量随机数E，则通过该能量随机数E计算双平晶单色仪的衍射角0，【主权项】1. 一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，其特征在于，该系统包括能量随机数发生器、 驱动与控制电路、脉冲X射线源、X射线准直镜、双平晶单色仪和音圈电机； 所述能量随机数发生器以脉冲星的能谱分布函数作为能量概率分布函数，再基于反 函数法产生X射线能量随机数E，则通过该能量随机数E计算双平晶单色仪的衍射角Θ，,其中d为所述双平晶单色仪中晶体的晶格常数； 所述驱动与控制电路产生与Θ成正比的电压信号V，该电压信号V输出至音圈电机； 所述脉冲X射线源为X射线发生器，用于产生X射线束，该X射线束进入X射线准直 镜； 所述X射线准直镜将所述X射线束平行化，投射入所述双平晶单色仪中； 所述音圈电机根据电压信号V的驱动控制双平晶单色仪产生衍射角Θ ;使得双平晶单 色仪接收投射来的平行的X射线束后，输出能量等于E的单色X射线。2. 如权利要求1所述的一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，其特征在于，以所述脉 冲星的能谱分布函数F(E)作为一个概率分布函数，则能量随机数E满足该概率分布函数 F(E)，在区间上产生均匀分布的随机数U，则能量随机数3. 如权利要求1所述的一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，其特征在于，所述脉冲X 射线源包括半导体激光器和激光驱动X射线发生器，采用激光调制方式实现； 所述激光驱动X射线发生器由光电阴极、光电子加速电场、阳极靶和输出窗组成； 首先将脉冲电压信号加载到半导体激光器上面产生脉冲激光信号，该脉冲激光信号照 射至所述光电阴极，所述光电阴极经激光照射，产生光电子并经光电子加速电场加速后轰 击阳极革G，产生X射线福射，最后经窗口输出。4. 如权利要求1所述的一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，其特征在于，所述X射线 准直镜采用毛细管X射线透镜.5. 如权利要求1所述的一种，其特征在于，所述X射线束的脉冲宽度为50ps级的。6. 如权利要求1所述的一种，其特征在于，所述音圈电机的响应频率在IOkHz以上。【专利摘要】本专利技术公开了一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，该系统采用能量随机数发生器以脉冲星的能谱分布函数作为能量概率分布函数，再基于反函数法产生X射线能量随机数E，则通过该能量随机数E计算双平晶单色仪的衍射角θ；驱动与控制电路产生与θ成正比的电压信号V，该电压信号V输出至音圈电机；脉冲X射线源产生X射线束，该X射线束进入X射线准直镜；X射线准直镜将所述X射线束平行化，投射入所述双平晶单色仪中；音圈电机根据电压信号V的驱动控制双平晶单色仪产生衍射角θ；使得双平晶单色仪接收投射来的平行的X射线束后，输出能量等于E的单色X射线。使用该系统在地面试验中即可达到模拟X射线脉冲星的能谱分布的目的。【IPC分类】G01C25-00, G01T1-36【公开号】CN104748766【申请号】CN201510181353【专利技术人】胡慧君, 金东东, 邵飞, 史钰峰, 李文彬, 徐延庭 【申请人】中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年4月16日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线脉冲星能谱分布模拟系统，其特征在于，该系统包括能量随机数发生器、驱动与控制电路、脉冲X射线源、X射线准直镜、双平晶单色仪和音圈电机；所述能量随机数发生器以脉冲星的能谱分布函数作为能量概率分布函数，再基于反函数法产生X射线能量随机数E，则通过该能量随机数E计算双平晶单色仪的衍射角θ，其中d为所述双平晶单色仪中晶体的晶格常数；所述驱动与控制电路产生与θ成正比的电压信号V，该电压信号V输出至音圈电机；所述脉冲X射线源为X射线发生器，用于产生X射线束，该X射线束进入X射线准直镜；所述X射线准直镜将所述X射线束平行化，投射入所述双平晶单色仪中；所述音圈电机根据电压信号V的驱动控制双平晶单色仪产生衍射角θ；使得双平晶单色仪接收投射来的平行的X射线束后，输出能量等于E的单色X射线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡慧君，金东东，邵飞，史钰峰，李文彬，徐延庭，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37