硅微条探测器空间分辨率高、工作性能稳定,广泛地应用于空间高能粒子探测领域.如费米γ射线空间望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope,FGST)以及阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer 2,AMS-02)的径迹探测器中都采用了高位置分...硅微条探测器空间分辨率高、工作性能稳定,广泛地应用于空间高能粒子探测领域.如费米γ射线空间望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope,FGST)以及阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer 2,AMS-02)的径迹探测器中都采用了高位置分辨率的硅微条探测器.基于硅微条探测器在空间观测领域的应用前景,针对硅微条探测器单元设计了一套低噪声的电子学读出系统.整个电子学系统分为前端电子学、数据获取电路和上位机软件.前端电子学为提高集成度,采用了一款电荷读出芯片VATAGP8,实现了多通道、低噪声的电荷信号测量;数据获取电路使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现了对前端电子学的时序控制以及对测量信号的采集控制;上位机用来接收、处理数据获取电路采集的信号数据.在对电子学通道的线性、基线、噪声等性能进行测试之后,得到系统在0--200fC电荷输入范围内的线性增益约为13.41bin/fC,积分非线性小于1%,噪声小于0.093fC.为了验证电子学读出系统对硅微条探测器单元的读出能力,将两者集成在一起并测试了宇宙线缪子的能量沉积,得到读出电子学系统的信噪比大于32,缪子的电离损失能谱与Landau-Gaussian分布符合较好,能够满足硅微条探测器单元读出电子学的设计要求.展开更多
介绍将用于中国第一颗月球探测卫星主载荷之一的伽玛射线谱仪的结构设计, Monte Carlo模拟结果和原理样机性能测试结果等．该探测器采用CsI(T1)晶体作为闪烁体和反符合技术抑制本底,可探测的射线能量范围为0．3-9．0 MeV,仪器能量分辨率...介绍将用于中国第一颗月球探测卫星主载荷之一的伽玛射线谱仪的结构设计, Monte Carlo模拟结果和原理样机性能测试结果等．该探测器采用CsI(T1)晶体作为闪烁体和反符合技术抑制本底,可探测的射线能量范围为0．3-9．0 MeV,仪器能量分辨率是9．0％(662 keV)．展开更多
磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星-先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载...磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星-先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载荷,针对FMG载荷的需求,讨论了大面阵、高帧频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器应用于太阳磁场观测的可行性.首先,基于滤光器型太阳磁像仪观测的原理,比较分析了目前CMOS图像传感器(可用的或是可选的两种快门模式)的特点,指出全局快门类型更适合FMG;其次搭建了CMOS传感器实验室测试系统,测量了CMOS图像传感器的像素增益及其分布规律;最后在怀柔太阳观测基地的全日面太阳望远镜上开展了实测验证,获得预期成果.在这些研究基础上,形成了FMG载荷探测器选型方向.展开更多
高能伽马射线探测是研究极端天体物理的主要途径之一.空间高能伽马射线探测具有覆盖波段宽、时间连续性好、能量分辨率高等突出优势.在成功研发并运行我国首颗天文卫星—"悟空"号(DArk Matter Particle Explorer,DAMPE)的基础...高能伽马射线探测是研究极端天体物理的主要途径之一.空间高能伽马射线探测具有覆盖波段宽、时间连续性好、能量分辨率高等突出优势.在成功研发并运行我国首颗天文卫星—"悟空"号(DArk Matter Particle Explorer,DAMPE)的基础上,紫金山天文台联合国内的多家单位提议研制甚大面积伽马射线空间望远镜(Very Large Areagamma-ray Space Telescope,VLAST),该望远镜在GeV-TeV能段接受度高达10 m^(2)·sr,并具有强的MeV-GeV波段探测能力,其综合性能预期比费米卫星的大面积伽马望远镜(Fermi-LAT(Large Area Telescope))提升10倍之上.重点介绍了VLAST的主要科学目标,探测器的初步配置及预期性能指标.展开更多
射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)是射电目标搜寻和精确分析研究的关键影响因素,因此RFI检测是相关数据处理中的一个重要环节.已有RFI检测方法可分为成分分解法、阈值分析法、机器学习类方法.从应用广泛性和可解释性方面考虑...射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)是射电目标搜寻和精确分析研究的关键影响因素,因此RFI检测是相关数据处理中的一个重要环节.已有RFI检测方法可分为成分分解法、阈值分析法、机器学习类方法.从应用广泛性和可解释性方面考虑,阈值分析法最具代表性,特别是SumThreshold是近年备受关注的一个RFI检测方法.从SumThreshold方法的原理、算法设计、优化要点、适用性等方面进行介绍和探讨,以供同行参考.展开更多
φ1650mm口径反射镜是某套大口径精密光学元件检测装置中的定标校正模块,用于对检测光路中的缩焦透镜等光学部件进行定标.反射镜口径越大,由于自身重力引起的变形问题越严重,面型精度受到的影响也越大.对于φ1650mm口径反射镜,系统要求...φ1650mm口径反射镜是某套大口径精密光学元件检测装置中的定标校正模块,用于对检测光路中的缩焦透镜等光学部件进行定标.反射镜口径越大,由于自身重力引起的变形问题越严重,面型精度受到的影响也越大.对于φ1650mm口径反射镜,系统要求的技术指标是面型误差的均方根(Root Mean Square,RMS)小于1/70波长(波长为632.8 nm).针对这块光轴始终处于水平状态的大口径反射镜,提出了坦克链支撑方案,并与传统的钢带支撑做对比.对坦克链支撑方案进行有限元分析,逐步确定了坦克链节数和中心距,根据标准选取了型号C2162H的双节距大滚子坦克链.基于赫兹接触理论,对坦克链滚子与反射镜的边缘非线性接触进行了模型简化.经过Zernike多项式拟合后,RMS为2.58 nm,满足设计要求.坦克链支撑结构简单、成像质量好,同时降低了反射镜的倾覆风险,可靠性高.展开更多
文摘硅微条探测器空间分辨率高、工作性能稳定,广泛地应用于空间高能粒子探测领域.如费米γ射线空间望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope,FGST)以及阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer 2,AMS-02)的径迹探测器中都采用了高位置分辨率的硅微条探测器.基于硅微条探测器在空间观测领域的应用前景,针对硅微条探测器单元设计了一套低噪声的电子学读出系统.整个电子学系统分为前端电子学、数据获取电路和上位机软件.前端电子学为提高集成度,采用了一款电荷读出芯片VATAGP8,实现了多通道、低噪声的电荷信号测量;数据获取电路使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现了对前端电子学的时序控制以及对测量信号的采集控制;上位机用来接收、处理数据获取电路采集的信号数据.在对电子学通道的线性、基线、噪声等性能进行测试之后,得到系统在0--200fC电荷输入范围内的线性增益约为13.41bin/fC,积分非线性小于1%,噪声小于0.093fC.为了验证电子学读出系统对硅微条探测器单元的读出能力,将两者集成在一起并测试了宇宙线缪子的能量沉积,得到读出电子学系统的信噪比大于32,缪子的电离损失能谱与Landau-Gaussian分布符合较好,能够满足硅微条探测器单元读出电子学的设计要求.
文摘磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星-先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载荷,针对FMG载荷的需求,讨论了大面阵、高帧频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器应用于太阳磁场观测的可行性.首先,基于滤光器型太阳磁像仪观测的原理,比较分析了目前CMOS图像传感器(可用的或是可选的两种快门模式)的特点,指出全局快门类型更适合FMG;其次搭建了CMOS传感器实验室测试系统,测量了CMOS图像传感器的像素增益及其分布规律;最后在怀柔太阳观测基地的全日面太阳望远镜上开展了实测验证,获得预期成果.在这些研究基础上,形成了FMG载荷探测器选型方向.
文摘高能伽马射线探测是研究极端天体物理的主要途径之一.空间高能伽马射线探测具有覆盖波段宽、时间连续性好、能量分辨率高等突出优势.在成功研发并运行我国首颗天文卫星—"悟空"号(DArk Matter Particle Explorer,DAMPE)的基础上,紫金山天文台联合国内的多家单位提议研制甚大面积伽马射线空间望远镜(Very Large Areagamma-ray Space Telescope,VLAST),该望远镜在GeV-TeV能段接受度高达10 m^(2)·sr,并具有强的MeV-GeV波段探测能力,其综合性能预期比费米卫星的大面积伽马望远镜(Fermi-LAT(Large Area Telescope))提升10倍之上.重点介绍了VLAST的主要科学目标,探测器的初步配置及预期性能指标.
文摘射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)是射电目标搜寻和精确分析研究的关键影响因素,因此RFI检测是相关数据处理中的一个重要环节.已有RFI检测方法可分为成分分解法、阈值分析法、机器学习类方法.从应用广泛性和可解释性方面考虑,阈值分析法最具代表性,特别是SumThreshold是近年备受关注的一个RFI检测方法.从SumThreshold方法的原理、算法设计、优化要点、适用性等方面进行介绍和探讨,以供同行参考.
文摘φ1650mm口径反射镜是某套大口径精密光学元件检测装置中的定标校正模块,用于对检测光路中的缩焦透镜等光学部件进行定标.反射镜口径越大,由于自身重力引起的变形问题越严重,面型精度受到的影响也越大.对于φ1650mm口径反射镜,系统要求的技术指标是面型误差的均方根(Root Mean Square,RMS)小于1/70波长(波长为632.8 nm).针对这块光轴始终处于水平状态的大口径反射镜,提出了坦克链支撑方案,并与传统的钢带支撑做对比.对坦克链支撑方案进行有限元分析,逐步确定了坦克链节数和中心距,根据标准选取了型号C2162H的双节距大滚子坦克链.基于赫兹接触理论,对坦克链滚子与反射镜的边缘非线性接触进行了模型简化.经过Zernike多项式拟合后,RMS为2.58 nm,满足设计要求.坦克链支撑结构简单、成像质量好,同时降低了反射镜的倾覆风险,可靠性高.
