先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)（ASO-S）衛(wèi)星的3大載荷之一硬X射線成像儀（Hard X-ray Imager, HXI）是一套基于傅立葉變換調(diào)制成像技術(shù)的望遠(yuǎn)鏡.它利用91組不同擺放角和節(jié)距的光柵子準(zhǔn)直器排列擺布,獲得45個(gè)基于空間調(diào)制的傅立葉變換對(duì),重建太陽(yáng)耀斑源30–200 keV的硬X射線像,最高分辨率可達(dá)3.1′′.在光柵節(jié)距已經(jīng)確定的前提下,它的擺放角分布仍會(huì)影響成像質(zhì)量.通過(guò)對(duì)HXI儀器傅立葉分量μν分布與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF）的空間演化關(guān)系分析研究,尋求HXI光柵擺放角的最優(yōu)分布.其結(jié)果將作為改進(jìn)HXI儀器設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)相應(yīng)科學(xué)分析軟件的依據(jù). 

【文章來(lái)源】：天文學(xué)報(bào). 2020,61(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

HXI理想準(zhǔn)直器光柵的透過(guò)率,紅線和藍(lán)線分別對(duì)應(yīng)余弦和正弦準(zhǔn)直器隨入射角度變化的透過(guò)率.

根據(jù)當(dāng)前設(shè)計(jì),HXI由3臺(tái)結(jié)構(gòu)上獨(dú)立的單機(jī)組成:準(zhǔn)直器、量能器以及電控箱,如圖1所示.準(zhǔn)直器和量能器一起安裝在衛(wèi)星平臺(tái)艙外的載荷光學(xué)基準(zhǔn)板上.電控箱則安裝在衛(wèi)星平臺(tái)艙內(nèi),通過(guò)電纜一方面連接準(zhǔn)直器和量能器,另一方面與衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行通訊.HXI準(zhǔn)直器包括承力框架、準(zhǔn)直器光柵陣列和指向鏡系統(tǒng)3部分,主要完成X射線光子流量調(diào)制、太陽(yáng)指向測(cè)量和準(zhǔn)直器自身形變測(cè)量的功能.固定在鈦合金框架結(jié)構(gòu)前后兩端、間距約為1.2 m的兩塊基板上分別提供了99個(gè)陣列安裝位置,其中91個(gè)用于安裝子準(zhǔn)直器光柵對(duì)(其中88個(gè)相位差為90?的子準(zhǔn)直器組成44個(gè)正余弦傅立葉分量,3個(gè)相位差為120?的子準(zhǔn)直器組成一個(gè)傅立葉分量),5個(gè)用于安裝指向鏡系統(tǒng)(前板中配置3個(gè)毛玻璃、入射窗和指向鏡鏡頭,后板中配置2個(gè)指向鏡相機(jī)電控盒),剩余3個(gè)位置為全敞開(kāi)狀態(tài),用于配合量能器上對(duì)應(yīng)的總流量探測(cè)探頭.91個(gè)子準(zhǔn)直器光柵對(duì)具有不同的節(jié)距和擺放角,對(duì)X射線的調(diào)制共形成45個(gè)傅立葉分量.

圖2為HXI準(zhǔn)直器的成像原理示意圖.可以看到,當(dāng)X射線光子照射HXI溴化鑭探測(cè)器時(shí),一部分光子透過(guò)光柵間的狹縫進(jìn)入探測(cè)器,一部分光子由于光柵的阻擋而無(wú)法被探測(cè)器探測(cè)到.隨著光子入射方向(α)的改變,它們?cè)谔綔y(cè)器上的透過(guò)率將會(huì)發(fā)生變化.如果準(zhǔn)直器光柵中狹板寬(d1)與狹縫寬(d2)相等,光柵節(jié)距p=d1+d2,那么理想光柵(即光柵厚度為0,且能夠完全吸收X射線)的透過(guò)率將呈現(xiàn)完美的周期性三角波,其值在0–0.5之間變化[16–17].而在非理想情形下,透過(guò)率還與光子能量、入射方向以及光柵節(jié)距、厚度等有關(guān),本文對(duì)此不作深入討論.理想光柵的透過(guò)率T(?)與光子入射角成線性關(guān)系的三角周期函數(shù),其形式如圖3所示,對(duì)其進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi),可以得到如下形式[18]:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間太陽(yáng)硬X射線成像儀量能器讀出電子學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 張巖,郭建華,張永強(qiáng).  天文學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]劉力:創(chuàng)意設(shè)計(jì)為建筑增添價(jià)值[J]. 趙敏,劉力.  建筑知識(shí). 2013(07)
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本文編號(hào)：3051630