HXMT有效荷载ME分系统地面标定实验研究

发布时间：2019-08-01 17:15

【摘要】：硬X射线调制望远镜卫星(简称HXMT)是中国计划中的首颗空间天文卫星。HXMT将引导我国地面天文设备对高能激变天体开展多波段联合观测,实现地面中小型望远镜在天体物理学科前沿的一流观测。中能X射线望远镜(简称ME)是HXMT卫星有效载荷的一个分系统,其基本功能是进行5-30keV能区的巡天以及定点观测,扩展HXMT的科学产出。为了确保HXMT卫星有效荷载科学产出结果的准确性,达到理解、信任和使用的目标,对HXMT有效荷载探测器机箱的标定工作尤为重要。本论文主要工作是HXMT有效荷载中能望远镜地面标定方法的研究。具体工作为:认真研究中能标准探测器即Amptek的XR-100CR探测器,在标定大厅利用束线分别对标准探测器各能量段的使用参数进行了调试,最终确定了两套参数。在此基础上,分别利用中国计量院现有的标准放射源和束线标定装置对标准探测器的探测效率进行了刻度,对实验数据拟合后,得到了初步的探测效率曲线。其次,利用Mini-X光机打金属靶的方法,对使用光机打靶进行标定实验的可行性进行了探索,同时得出了各项试验参数。最后,利用标定大厅的中低能量X射线标定装置对中能探测器机箱鉴定件进行了标定,对实验过程出现问题的机理进行了分析,经分析数据后,得出了各项标定项目的定标结果。以上工作,对中能地面标定工作做了有力探索,为中能探测器机箱正样件的标定工作奠定了基础。
【图文】：

2 HXMT 卫星有效荷载 ME 分系统地面标定方案2 HXMT 卫星有效荷载 ME 分系统地面标定方案2.1 HXMT 卫星有效载荷 ME 分系统概述HXMT 卫星有效载荷的组成如图 2.1，为了完成 HXMT 的科学目标，HXMT 卫星设计了几种有效载荷：高能 X 射线望远镜 HE、中能 X 射线望远镜 ME、低能 X 射线望远镜LE 三个主有效载荷和一个辅助载荷空间环境检测仪 SEM[1]。

准直器限定只有特定视场的天体源 X 射线才能入射探测器，准直器采用合金外框，内部对插钽片的设计方案。根据方案，特定视场被设计为 1°×4°、4°4° 、1°×4°（全遮挡）三种类型[2]。然后，Si-PIN 探测器会将 X 射线作用产生的电子空穴对分离、收集而形成可分的探测信号，信号的幅度完全正比于入射 X 射线能量。单个像素 Si-PIN 探测器的积与其耗尽电压时的结电容成正比，结电容与电荷灵敏前置放大器的噪声成正比系。为了保证分系统的能量分辨率和探测器面积。设计中将两个像素做在一起称“二合一像素单元”，以有效的减小死区，其机械尺寸为 14.5mm*11.01mm*1mm。三探测器机箱共包括 1728 个灵敏面积为 56mm2，厚度为 1mm 的 Si-PIN 探测器单体，成探测器阵列，探测器外壳是陶瓷，上部是可伐合金框，蒙乃尔合金框和铍窗[2]。前端电子学将探测器产生的电荷信号转换为峰值保持信号，采用ASIC读出技术， 32 个通道共用一个前端电子学(ASIC)，每 6 个前端电子学读出模块共用一个数据
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P171.3
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本文编号：2521889