1月5日,中國計量科學研究院(以下簡(jiǎn)稱中國計量院)承擔的“基於X射線光機單光子源的實現與測量研究”通過(guò)了專家組的驗收,該課題解(jiě)決了我國“硬X射線調製望遠(yuǎn)鏡”衛星高能X射(shè)線探測器地麵標定的技術難題。
硬X射線調製望遠鏡衛星(Hard X-ray Modulation Telescope,簡稱HXMT)的主要物理目標是發現大批(pī)被塵埃遮擋的超大質量黑洞和未知類型天體,在硬X射線波段具有世界最高靈敏度和空間分辨率,對(duì)未來我國空間天文(wén)的發展具有(yǒu)裏程碑的意義,預計2016年發射。
高精度的地麵標(biāo)定是空間天文的難題,是實(shí)現科學目標的關鍵。自2011年起,中國計量院與HXMT衛星承擔單位中科院高能(néng)所(suǒ)啟動了(le)HXMT衛星地麵標定工作,並於2013年2月正式簽訂了合作協(xié)議。中科院高能所先後撥付中國計量院共計100萬(wàn)元,中國計量院立(lì)項基(jī)本科(kē)研業務費“基於X射線光機單光子源的實現與測量研究”項目,共同開展硬X射線探測器地麵標定裝置和在軌監督源(yuán)的研(yán)製工作。2014年5月(yuè),該裝置通過了由HXMT衛(wèi)星首席科學家李惕碚院士為組長,以HXMT衛星總(zǒng)指揮師、總設(shè)計師等10位專家組成的專家組的(de)驗收。HXMT衛星首(shǒu)席科(kē)學(xué)家李惕碚院(yuàn)士等專家對地麵標定裝置給予了高度肯定,認為標定工作是(shì)科學衛星工程中的難點與技術關鍵,一直是(shì)空間天(tiān)文的難題,這套硬X射線標定裝置成功的(de)邁出了第(dì)一步,解決了我國長期以來空間科學硬X射線探測器無法實現標(biāo)定的尷尬局麵。
圖為硬X射線探測(cè)器地麵標(biāo)定裝置(HXCF)
自2014年(nián)5月起,前後曆時一年,完成(chéng)了“硬X射線調製望(wàng)遠鏡”衛星高能X射線探測器(qì)18個正樣和3個備(bèi)份件(jiàn)的(de)地麵標定。2015年9月,完成了與意大(dà)利Ferrara大學LARIX標定裝置的國(guó)際比對和交叉標定。
課題建立的硬X射線探測器地(dì)麵標定裝置的能量範圍、單色性、單色光比例、注量率、光束線位置和穩定性等指標均超出(chū)了(le)HXMT衛星地麵標定的技術要求,裝置提供(gòng)的單能X射線能量達到180keV,為(wéi)目前國(guó)際上同類裝置最高(gāo)水平,項目創新性的采用點源外推和蒙特卡羅模擬方法獲得了平行束條件下高純鍺探測器探測效率曲線,實(shí)現了單能X射線注量的測量,解決了HXMT衛星絕對探測效率標定的技術難(nán)題。
為確(què)保地麵標定結果在空間應用的有(yǒu)效性,經過對製備工藝的不斷(duàn)改進,項目研製了25個在軌監督源,閃爍光源的能譜峰穀比、活度(dù)的不確定度和閃爍光源間活度的一致性等主要技(jì)術指(zhǐ)標已達到國際先進(jìn)水平。
雙方將繼續合作,建立X射線計(jì)量聯合實驗室,將單能X射線(xiàn)源能量上限擴(kuò)展至300keV,下限擴展至0.5keV,為下一步我國空(kōng)間科學(xué)規劃中X射線脈衝星(xīng)導航衛星、X射線時變與偏振衛星(XTP)、電磁衛星和氣象衛星等提供地麵標定,也將為全(quán)國各類X射(shè)線探測(cè)器提(tí)供校準和性能研究。
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