一种基于石墨烯的脉冲星导航X射线探测器

针对脉冲星导航要求X射线探测器具有高能量分辨率和高时间分辨率的需求,研究基于石墨烯电场效应来实现X射线探测的可行性。通过蒙特卡罗方法模拟不同能量X射线和不同厚度探测器基底的相互作用过程,得到不同厚度探测器对X射线的探测效率。利用有限元方法分析X射线在探测器内电离产生载流子的输运过程,验证了X射线入射对石墨烯电学特性的影响。理论分析计算探测器的时间分辨率和能量分辨率等指标参数,结果表明:基于石墨烯电场效应的X射线探测器具有较高的能量分辨率和时间分辨率,是一种潜力巨大的X射线探测方式,可满足未来脉冲星导航的工程应用。

太阳能帆板驱动装置非接触供电技术可行性研究

针对太阳能帆板驱动装置(SADA)中的滑环存在接触和摩擦的问题,提出采用非接触供电技术提高SADA在轨寿命的设想,并设计了新型的轴式松耦合变压器和相应的能量传输电路,完成了1套非接触电能传输装置原理演示样机,并对轴式松耦合变压器的耦合系数和原理演示样机的传输功率密度和效率进行测试和分析,探讨了非接触供电技术应用于太阳能帆板驱动装置的可行性。

高稳定度X射线脉冲星信号模拟

X射线脉冲星导航是一种完全自主的导航方式,在深空乃至行星际空间具有潜在的工程应用价值.由于空间飞行试验系统复杂,成本巨大,在实验室环境下高精度地模拟X射线脉冲星信号对数据处理方法和导航方案的验证具有重要意义.针对当前机械转盘式模拟系统中时间稳定度和轮廓精度的不足,提出了一种通过产生的轮廓电压信号直接控制可见光光源,再利用衰减获得光子流,最后经单光子探测和处理电路输出光子到达时间序列的模拟新方法.该方法实现成本低,支持任意X射线脉冲星信号的模拟,且具有高时间稳定度和轮廓精度.详细地讨论了该方法的原理和涉及的关键技术,搭建了X射线脉冲星信号模拟系统,并进行了实验.实验结果表明:该系统大幅提高了X射线脉冲星信号的模拟效果,将模拟脉冲星自转周期的稳定度从现有的10-4提高到10-9;当探测器面积为1m2,探测能谱范围为2—10keV,积分时间为1200s时,模拟的PSRB1509-58观测脉冲轮廓与标准脉冲轮廓的相关系数达到了0.993.