發(fā)布時(shí)間：2022-12-18 04:35

　　本論文以黑洞物理為科學(xué)目標(biāo),分為科學(xué)數(shù)據(jù)分析與空間硬X 射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡（HXMT）儀器物理設(shè)計(jì)兩部分。 在科學(xué)數(shù)據(jù)分析與模型研究部分,本文利用幾個(gè)重大X 射線科學(xué)衛(wèi)星（RXTE/Chandra/CGRO）對黑洞及相關(guān)天體現(xiàn)象的觀測,研究了空間X 射線多尺度輻射過程。首先針對X 射線時(shí)間尺度分析的需要,本文提出了一個(gè)新的統(tǒng)計(jì)量w 并將其應(yīng)用于黑洞X 射線雙星的時(shí)變分析。w 譜可以靈敏地反映shot 輻射時(shí)間尺度,利用這一特性,能夠清楚地區(qū)分黑洞雙星和中子星雙星:前者具有約10?2 秒的截止時(shí)間尺度而后者沒有。進(jìn)一步利用w 譜研究黑洞雙星的截止時(shí)間尺度隨能量的變化,重點(diǎn)研究了Cyg X-1 不同能態(tài)的演化,通過分析對黑洞吸積輻射作出如下方面的物理限制:吸積盤的截止半徑大小,熱冕的尺度大小,鐵線窄線和寬線的產(chǎn)生區(qū)域,以及上述輻射過程隨能態(tài)的演化等等。其次針對超大質(zhì)量黑洞,本文利用Chandra 衛(wèi)星對M87 的兩次深度觀測,首次發(fā)現(xiàn)了環(huán)繞M87 的X 射線三環(huán)結(jié)構(gòu),兩個(gè)橢圓環(huán)分別環(huán)繞M87 的噴流,另一個(gè)圓環(huán)以M87 核心為中心且垂直噴流,并通過能譜分析和相似性分析推測此三... 

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
簡稱一覽表
第一章 前言
    1.1 黑洞X 射線觀測
    1.2 X 射線天文實(shí)驗(yàn)的發(fā)展
    1.3 硬X 射線天文觀測新方法
    1.4 論文工作簡介
第二章 高能天體物理數(shù)據(jù)分析和模型研究
    2.1 w 譜概念及應(yīng)用——致密雙星系統(tǒng)的快速時(shí)變研究
        2.1.1 時(shí)域譜概念
        2.1.2 w 譜的定義
        2.1.3 w 譜的物理意義
        2.1.4 X 射線雙星的w 譜:區(qū)分中子星和黑洞
        2.1.5 黑洞雙星shot 截止時(shí)間尺度和能量的關(guān)系
        2.1.6 黑洞吸積盤結(jié)構(gòu)與尺度
    2.2 Cygnus X-1 Shot 截止時(shí)間尺度與黑洞能態(tài)變化
        2.2.1 黑洞能態(tài)與Cyg X-1 簡介
        2.2.2 數(shù)據(jù)處理與分析
        2.2.3 吸積流的物理討論
    2.3 Virgo 星系團(tuán)中央的X 射線三環(huán)結(jié)構(gòu)
        2.3.1 Virgo 星系團(tuán)X 射線結(jié)構(gòu)概述
        2.3.2 數(shù)據(jù)處理與分析
        2.3.3 三環(huán)結(jié)構(gòu)解析
        2.3.4 三環(huán)結(jié)構(gòu)的能譜分析
        2.3.5 天體物理中的相似性與三環(huán)結(jié)構(gòu)機(jī)制討論
    2.4 地球伽馬射線閃時(shí)間與能譜特征
        2.4.1 TGF 的發(fā)現(xiàn)和“紅色精靈”現(xiàn)象
        2.4.2 低能光子時(shí)間延遲——改進(jìn)的交叉相關(guān)算法
        2.4.3 硬度比隨時(shí)間的演化
        2.4.4 TGF 機(jī)制探討:高空放電模型
        2.4.5 TGF 和GRB 的對比
第三章 直接解調(diào)成像方法及應(yīng)用
    3.1 X 射線天文成像方法簡述
    3.2 直接解調(diào)成像方法
    3.3 XMM–Newton 望遠(yuǎn)鏡的能譜成像聯(lián)合分析
        3.3.1 XMM–Newton 望遠(yuǎn)鏡簡介
        3.3.2 直接解調(diào)成像方法與能譜分析的聯(lián)合應(yīng)用
        3.3.3 重建的圖象及能譜
        3.3.4 意義和展望
第四章 硬X 射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡物理設(shè)計(jì)
    4.1 空間硬X 射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡概念
    4.2 HXMT 探測器與空間環(huán)境模擬
        4.2.1 HXMT 在GEANT4 中的建模
        4.2.2 探測效率和能量響應(yīng)
        4.2.3 空間輻射環(huán)境
        4.2.4 探測器本底模擬計(jì)算
        4.2.5 HXMT 靈敏度極限
    4.3 HXMT 成像模擬研究
        4.3.1 HXMT 的掃描模式與模擬參數(shù)解釋
        4.3.2 HXMT 模擬成像結(jié)果
        4.3.3 儀器最優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.3.4 HXMT 性能指標(biāo)參數(shù)
    4.4 HXMT 地檢系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)
        4.4.1 地檢系統(tǒng)建模
        4.4.2 準(zhǔn)直器指向標(biāo)定的迭代算法
        4.4.3 地檢系統(tǒng)儀器機(jī)械精度要求
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝及聲明
附錄A 論文工作的媒體報(bào)道與引用情況
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的論文



本文編號：3721350