Wolter-Ⅰ型聚焦镜X射线光学实验与仿真

发布时间：2024-02-24 17:58

　　为了深入研究Wolter-Ⅰ型X射线聚焦镜片的光学性能,掌握聚焦镜的对准和测试方法,研究单层Wolter-Ⅰ型X射线聚焦镜片性能。在中国科学院高能物理研究所(IHEP)百米真空X射线标定装置中对单层聚焦镜镜片的离焦、聚焦和离轴工况进行了实验测试。分析了焦距、焦斑分布、角分辨(50%能量所占区域HEW为17″和90%能量所占区域W90为44″)等光学性能参数。将得到的结果与德国马克斯普朗克地外物理研究所(MPE)PANTER X射线标定装置的实验数据对比,性能参数基本相同,得到的W90甚至优于MPE。实验结果验证了仿真计算结果,为进一步开展像质研究提供了依据。通过实验掌握了聚焦镜的对准和测试方法,未来该方法在X射线天文卫星载荷标定测试中将发挥巨大作用。

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【部分图文】：

图3Wolter-I型聚焦镜光路仿真图

双曲面方程为：双曲面圆锥系数为：

图1真空X射线标定装置

百米真空X射线标定装置坐落于中科院高能物理研究所，是我国第一个大型专业X射线标定装置，如图1所示。其真空腔体主要由直径3.4m、长8m的大型真空罐和直径0.6m、长100m的真空管道组成。大型真空罐用于X射线卫星载荷的整体测试，高真空度的百米真空管道可降低传播过程中软X射线的....

图2Wolter-I型聚焦镜光路示意图

宇宙中的星系距离地球很远，它们可视为无限远的点源，入射的X射线可视为平行光束。当平行X射线掠入射到抛物面镜片后，这些反射X射线将向抛物面的焦点（同为双曲面的焦点之一）会聚。反射后的X射线掠入射在双曲面上时，这些发生两次反射的X射线将会聚到双曲面的另一个焦点，此时在焦点上得到完美的....

图4X射线反射率曲线[11]

计算得到单层镜片参数，如表2所示。X射线正入射反射率极低，在Au表面掠入射角越小，反射率越大。实验中掠入射角在2°以内，几乎与掠入射反射镜面平行。仿真得到掠入射角4°以内2.98keV(Ag靶）X射线反射率随掠入射角度的变化曲线，如图4所示。

本文编号：3909399