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探测器
面向脉冲星导航的聚焦型X射线探测器测试标定方法研究
下载:701次
周庆勇
1,2,3
魏子卿
2,3
姜坤
4
刘思伟
2,3,*
[ ... ]
宋昊磊
2,3
作者单位
摘要
1
信息工程大学 地理空间信息学院, 郑州 450052
2
地理信息工程国家重点实验室, 西安 710054
3
西安测绘研究所, 西安 710054
4
北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094
5
国防科技大学 空天科学学院, 长沙 410073
6
山东航天电子技术研究所, 山东 烟台 264003
7
中科院高能物理研究所, 北京 100049
8
长安大学 地质工程与测绘学院, 西安 710054
通过脉冲星辐射信号特征研究和空间观测需求分析,提出了一种面向导航应用的X射线探测器测试方法.首先推导了X射线光子欠探测概率公式,分析了不同星源流量及不同探测器时间分辨率下对光子探测能力的影响.通过数值模拟方法建立了脉冲到达时间与脉冲轮廓相似度的关系.处理了我国硬X射线调制望远镜的Crab脉冲星观测数据,研究了不同能段脉冲轮廓差异.其次,系统地研究了面向导航应用的X射线探测器测试及处理方法,并利用地面测试系统完成了一款自主研发的聚焦型X射线探测器测试工作.通过数据分析得到,聚焦型探测器本底噪声为3.63×10
-5
ph/(cm
2
·s
-1
),工作能区为0.2~22.7 keV,时间分辨率为4.17 μs,空间响应约为5',能量非线性为0.52%,能量分辨率优于200 eV@5.7 keV,典型探测效率为39.18%@4.51 keV.聚焦型X射线探测器在弱脉冲信号及强背景噪声下,均能还原出Crab脉冲星脉冲轮廓,在2 400 s内能够探测到辐射流量弱于背景噪声10倍的脉冲信号.结果表明,该款聚焦型探测器性能优秀,能够满足导航脉冲星(如PSR B1509)的空间观测需求,也验证了测试方法的可行性.
X射线光学
脉冲星导航
性能标定
聚焦型探测器
能量分辨率
探测效率
时间分辨率
脉冲到达时间
X-ray optics
Pulsar navigation
Performance calibration
Focusing detector
Energy resolution
Detection efficiency
Pulsar navigation
Pulse time of arrival
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光子学报
2020, 49(6): 0604001
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