[實用新型]一種X射線脈沖探測器測試標定光源的裝置

有效

• 申請號: 201420444702.4
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN204085533U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 盛立志;劉永安;陳琛;周雁楠;趙寶升;代錦飛;李林森
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01T1/36
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

技術領域

本實用新型屬于光學領域，涉及一種X射線脈沖探測器，尤其涉及一種X射線脈沖探測器測試標定光源的裝置。

可用于X射線脈沖探測器性能的測試標定,包括X射線光子的探測、光子到達時間的確定、脈沖輪廓的累積、探測器能量響應及靈敏度等指標的標定等。該方法及裝置是持續深入開展X射線脈沖星導航關鍵技術研究及其工程實驗的基礎，同時未來可擴展至其它空間應用領域研究和工程實驗。

背景技術

基于X射線脈沖星的自主導航是一種全新的前沿性技術，需要對其可行性和有效性進行全面驗證和評估。在進行X射線脈沖星導航空間搭載試驗和未來脈沖星導航系統應用之前，為了研究X射線脈沖星導航的相關關鍵技術，如X射線空間探測器的標定、脈沖相位的測量、脈沖到達時間的確定、導航算法的驗證等，必須在地面構建實驗裝置，搭建實驗系統，將空間試驗所要進行的X射線光子的探測、光子到達時間的確定、脈沖輪廓的累積、定位精度的計算以及軌道控制等在地面均進行相關研究和實驗。地面模擬實驗是衛星導航研究的必要手段，相比于搭載實驗，具有周期短、風險低、成本低等優勢，可以為脈沖星導航探測器的研究及方案選擇、性能比較，導航算法的研究及算法優劣的評估等提供測試分析平臺，促進脈沖星導航的理論和實驗的整體提升。空間X射線探測器對不同參數脈沖的響應性能是評價探測器的重要指標，脈沖星時間相位模型、導航定位算法對不同脈沖星參數的計算誤差，與脈沖星自主導航的授時精度及定軌精度有密切的關系，因而必須首先建立X射線脈沖探測器測試標定光源。

中科院西安光機所盛立志等人實用新型了“一種用于X射線脈沖星導航的地面模擬方法及裝置”(ZL201010140837.8)，該裝置采用光學斬波器的方法產生脈沖X射線。該方法簡單易行但存在不足，已在實用新型專利“一種任意波形X射線發生裝置及產生方法”(201210087972.X)中進行了闡述和分析，并提出了高穩定任意波形X射線產生方法，為脈沖星導航地面模擬系統提供模擬光源。但該方法產生的X射線能譜與X射線管采用的陽極靶材和所加載的高壓有關，或為該靶材的特征譜，或為連續譜，因而無法實現對X射線探測器能譜響應特性的標定。本實用新型克服了以上不足，可以產生任意脈沖形狀的單能X射線光子流，以進行X射線脈沖探測器性能的測試標定。持續深入開展X射線脈沖星導航關鍵技術研究及其工程實驗，解決現有X射線脈沖探測器測試標定光源的問題，本實用新型的目的是提供一種X射線脈沖探測器測試標定光源的方法及裝置，

實用新型內容

為了解決背景技術中所存在的技術問題，本實用新型提出了一種X射線脈沖探測器測試標定光源的裝置。有效的克服了現有技術的不足，實現X射線脈沖探測器的測試標定。

本實用新型的技術解決方案是：一種X射線脈沖探測器測試標定光源的裝置，其特殊之處在于：包括X射線脈沖產生系統及標準探測器標定系統；上述X射線脈沖產生系統生成X射線脈沖經標準探測器標定系統測試標定光源；

上述X射線脈沖產生系統包括沿脈沖路徑上依次設置的柵控電子學系統、柵控X射線管、單能X射線產生腔室；還包括用于提供電源的電源系統；上述X射線脈沖產生系統當柵控電子學系統產生直流電信號時，整個光源系統工作于直流模式；當柵控電子學系統產生脈沖信號時，整個光源系統工作于脈沖模式；上述柵控X射線管與單能X射線產生腔室通過光闌連接；

上述柵控電子學系統包括用于提供高穩定度的時鐘信號的時鐘單元、用于存儲產生的脈沖信號的數據的存儲單元和用于產生電脈沖信號的波形產生單元；上述時鐘單元分別與存儲單元和波形產生單元相連，提供系統時鐘；存儲單元和波形產生單元相連，為波形產生單元提供波形數據；波形產生單元的輸出作為柵控電子學系統的輸出，與柵控X射線管相連；

上述電源系統包括為柵控電子學系統供電的柵極電源、為柵控X射線管陰極供電的燈絲電源和為柵控X射線管陽極供電的陽極電源；

上述單能X射線產生腔室內放置多種不同的金屬材料以產生不同能量的X射線；

上述柵控X射線管產生的原級X射線脈沖經過光闌后入射至單能X射線產生腔室中，轟擊放置的金屬材料，從而產生該金屬材料的特征X射線譜，通過切換不同的金屬材料可以產生不同能量的X射線脈沖；

上述標準探測器標定系統包括X射線脈沖路徑上依次設置的標準探測器、前置放大器、ADC、基于FPGA的數字脈沖處理及上位機。

本實用新型所具有的有益效果：

1.本實用新型的X射線光源采用一套桌面裝置，可工作于三種工作模式，實現五個實驗功能；