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基于多元约束的小型软X射线偏振望远镜光学设计及优化
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:O224[理学—运筹学与控制论;理学—数学]
  • 作者机构:[1]同济大学先进微结构材料教育部重点实验室,上海200092, [2]同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金(11105099,10978002);科技部国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ04016403)
中文摘要:

作为揭示物质在强磁场、强引力场中的行为方式以及天体辐射偏振产生原因的重要手段,x射线偏振探测在近40年来一直是高能天体物理的研究热点。小型软x射线天文偏振探测望远镜采用抛物面聚焦方式将x射线会聚至探测器处,通过在反射镜表面镀制多层膜实现高反射率和能量分辨。文中对小型天文偏振望远镜抛物面的两种空间布局方式,即中心环绕旋转式镜面布局和交叉对称式镜面布局进行了理论分析,构建了综合集光面积和制作难度的优化模型,基于多元约束方式进行了参数优化。结果显示,在系统口径受限、探测器有一定尺寸的实际应用环境中,参数优化后的交叉对称式镜面布局方案较常规中心环绕式设计更有优势,既能获得较大的集光面积,又能兼顾镜面加工的可行性。

英文摘要:

The probe of the X-ray polarization in high-energy astrophysics has been a research focusover the past 40 years, and it has been an efficient way to reveal matters' behaviors under circumstancesof extreme magnetic and gravitational fields, and to understand the causation of polarization. The small-scale soft X-ray polarization telescope usually focus soft X-ray into the detection zone, and the surfacetype of the telescope is paraboloid. The mirror of the telescope is deposed with multilayer, it can reflectsoft X-ray with a rather high reflectivity and a high energy resolution, which satisfies the Braggcondition. Here, two kinds of design configurations for a soft X-ray polarimetry mission based onparaboloidal surface shape were presented. Some calculations and analyses were done under the limitationof a specific size of the whole system. The relation was summarized between collected area, thecomplexity of the fabrication, and other practical application factors. The result of the optimizationdemonstrates that the optimized choice for the design can guarantee the practical utilization in reality.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466