甚高能γ射线天文

 天文学是一门古老的学科,它曾为计时和航海提供了科学依据.而今天正在进行着的大规模天文观测研究,巳远远超出了这种实用的目的.现代天文学与原子物理、核物理、高能物理以及宇宙学都有着密切联系,它为宇宙和大体的起源、演化提供了重要依据,成为涉及多种学科的、学术性很强的研究领域.     

空间硬X射线编码孔成像望远镜样机的研制及初步实验结果

介绍了研制的一台空间硬X射线编码孔成像望远镜样机, 使用的位置灵敏探测器为CdZnTe半导体阵列探测器, 面积50mm×50mm, 位置分辨1.6mm. 码板材料为钨铁镍合金, 厚度0.7mm, 码元素尺寸3.2mm×3.2mm. 介绍了码板的编码技术、光学设计和图像重建方法. 实验室测定了样机的性能, 探测器对59.54keV(²⁴¹Am)的能量分辨率为11.6%. 成像实验对单个伽玛射线源的定位 精度为0.12°, 双源角分辨好于0.42°.     

HXMT中能X射线望远镜

我们通常把波长很短,介于0.01~100埃（能量0.1keV~1MeV）之间的电磁辐射,称为X射线。在整个X射线波段里,根据探测方法的不同,我们又模糊的分成了低能X射线（能量0.1~10keV）,中能X射线（能量5~70keV）,高能X射线（能量20keV~1MeV）。三个能段没有明显的界限,彼此相互搭接在一起。     

激光高能X射线成像中探测器表征与电子影响研究

基于激光尾场加速电子的高能X射线源具有高光子能量与小源尺寸的特点,在高空间分辨无损检测方面发挥着十分重要的作用.在X光机上测量了CsI针状闪烁屏、锗酸铋(BGO)闪烁阵列与DRZ闪烁屏的本征空间分辨率,并模拟了三类探测器对高能X射线的能量沉积响应,其中CsI针状闪烁屏的空间分辨率高达8.7 lp/mm.采用Ta转换靶产生的高能X射线开展透视照相,能够分辨最高面密度33.0 g/cm~2的两层客体结构.开展了X射线照相、X射线与电子混合照相以及电子照相三种情况的比对实验,在X射线产额不足或探测效率不够情况下采用X射线与电子混合透视照相的方案,以牺牲对比度为代价,能较大程度地提高图像信号强度.     

GLAST：观察宇宙的新窗口——美国2008年发射γ射线大面积空间望远镜

2008年科学家将开启一扇观察宇宙的新窗口,这就是“γ射线大面积空间望远镜”于2008年6月11日在美国卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空。这颗科学探测卫星,其英文全称为Gamma—ray Large Area Space Telescope。缩写为GLAST。该项目由美国、法国、德国、意大利、日本和瑞典6个国家的政府和科研人员共同开发,其设计寿命为5～10年。其科学任务是：探索宇宙间最极端的太空环境,在这种环境条件下,自然可以产生地球上所无法想象的能量;搜寻新物理学规律存在的迹象,以及神秘暗物质的组成成分;     

硬X射线调制望远镜卫星及其科学目标

硬X射线调制望远镜（The Hard X-ray Modulation Telescope,简称：HXMT）是我国自主研制的第一颗X射线天文卫星,承载有高能X射线望远镜（20~250keV,5000 cm²）、中能X射线望远镜（5~30keV,952 cm²）、低能X射线望远镜（1~15keV,384 cm²）以及空间环境监测器。HXMT具有扫描观测和定点观测两种工作模式,扫描观测可以进行宽波段大天区X射线巡天成像,定点观测可以研究黑洞、中子星等高能天体的多波段X射线快速光变,HXMT还可以监视天空的高能爆发现象。     

64通道一维位置灵敏电流分布探测器及其数据获取系统

针对高流强粒子束与绝缘毛细管相互作用的特点, 设计制作了一套64通道一维位置灵敏电流分布探测器及其配套的数据获取系统, 该探测器可分辨最小直径为1 mm的束斑, 通过数据获取系统可实现可视化自动数据采集。 用2 nA和200—2000 eV电子对探测器进行了定标, 并用10 μA和2000 eV的电子束穿越锥形毛细管后的出射电子, 对探测器及数据获取系统进行测试, 获得了出射粒子的位置分布谱及能量信息。 A 64 channel position sensitive current distribution detector with 1 mm position resolution was developed, while the data acquisition system is based on the LabVIEW software. The test result obtained by using a 2 nA, 200—2000 eV electron beam deflecting by different voltages and the position spectra of 10 μA, 2000 eV electrons transmitted through a glass capillary was measured. The result indicated that the detector can be used to detect the charged particles with strong beam current through the capillary.     

用于高能激光系统的共孔径光学装置设计

高能激光系统的主要工作方式是利用其精跟踪模块将发射激光传输聚焦至闭环跟踪条件下的目标上,使之受到毁伤或失效。为实现该工作方式,本文研究设计了一套共孔径光学收发装置。该装置的发射系统主要由离轴两反式主望远镜模块、伽利略透射式调焦望远镜模块和光束馈送模块共同组成二级扩束系统,接收系统主要由离轴两反式主望远镜模块、精跟踪成像模块和光束馈送模块共同组成长焦距光学系统,其中光束馈送模块由二向色镜、快速反射镜等光学元件组成。以非相干空间合束的基模高斯光作为激光光源,利用光学设计软件对该装置进行了优化设计。对于发射系统,获得了激光经过调焦望远镜模块不同的调焦量调制后,传输至0.5~5 km处的光斑分布情况,且激光波前像差RMS值均优于λ/20;对于接收系统,由各模块一同构成的成像光学系统的性能经优化后接近衍射极限,其中系统传递函数在70 lp/mm时大于0.6,最后通过样机实验也验证了设计的正确性。本文的设计和实验结果证实了该共孔径光学收发装置结构合理,性能可靠,满足高能激光系统的工程应用需求。     

植物研究用γ射线成像系统设计（英文）

为了利用正电子发射断层成像技术在植物生理功能研究中的优势,正在开发由两个探测器相向放置构成的γ射线成像系统.系统中采用的探测器是由10×10的氧正硅酸镥(LSO)晶体阵列与滨松R5900-C12耦合组成.单个LSO尺寸为1.8mm×1.8mm×10mm.根据PET应的特点,测试了该探测器的性能.所有闪烁晶体的图像在位置图谱中清楚可见;511keV全能峰处的能量分辨率位于14.5%-22%之间;符合时间分辨率随着位置灵敏光电倍增管的供给电压的增加而得到改善.这些实验结果表明,该LSO探测器适于构造高分辨率的双探测器成像系统.