太陽耀斑是儲存在太陽磁場中的能量瞬間釋放所產(chǎn)生的一種電磁輻射現(xiàn)象。在耀斑爆發(fā)期間,空間的軟X射線輻射顯著增強(qiáng)。利用太陽軟X射線輻射的能譜/光譜和時(shí)間觀測數(shù)據(jù)可以研究耀斑的溫度、爆發(fā)規(guī)模、持續(xù)時(shí)間、帶電粒子的加速和釋放過程。本文基于我國太陽全景計(jì)劃中提出的高分辨太陽軟X射線綜合譜儀的研制需求,提出了一套方案實(shí)現(xiàn)對0.2~10 keV能段(對應(yīng)62~1.24?波段)的太陽軟X射線分立譜線的高精度、高可靠度測量,以研究耀斑爆發(fā)過程中等離子體的溫度、組成、加熱機(jī)制等相關(guān)物理參數(shù)。對較長波段(對應(yīng)0.2~4 keV)的軟X射線,本文提出了利用無高次諧波污染單極衍射光子篩實(shí)現(xiàn)分光探測的方案,該方案有效解決了長波X射線分光中普遍存在的高次諧波污染問題。對較短波段(對應(yīng)1.24~3.1?)的軟X射線,本文提出了利用彎面晶體布拉格衍射分光技術(shù)結(jié)合X射線敏感CCD實(shí)現(xiàn)分光探測的方案,該方案有效實(shí)現(xiàn)了極短波長X射線的高光譜分辨率觀測。本文所做的主要工作如下:(1)完成了0.2~10 keV高分辨太陽軟X射線分立譜線觀測儀器的方案設(shè)計(jì);(2)完成了CCD42-10信號讀出系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。對較短波段(對應(yīng)1.24~3.1?)軟X射線分立譜線觀測儀器的譜分辨率計(jì)算結(jié)果表明,譜分辨率理論上可達(dá)到0.3 m?。對較長波段(對應(yīng)0.2~4 keV)軟X射線分立譜線觀測儀器的譜分辨率計(jì)算結(jié)果表明,譜分辨率理論上可達(dá)到0.2~70eV。對CCD42-10信號讀出系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的測試結(jié)果表明,CCD像素讀出速率可達(dá)到400 kHz,數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到6 Mbps。本文的研究結(jié)果為將來高分辨太陽軟X射線綜合譜儀的研制打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TL817.1

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1 陳e

本文編號：2825211