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基于栅控X射线辐射源的脉冲星模拟系统: X射线脉冲星导航利用毫秒脉冲星极其稳定的辐射周期特性，能够为近地轨道、深空和星际空间飞行器提供位置、速度、时间和姿态等丰富的导航信息，具有广阔的应用前景，在进行X射线脉冲星导航空间搭载试验和未来脉冲星导航系统应用之前，为...; 李林森强鹏飞徐能李瑶赵宝升

空间带电粒子对X射线通信信噪比的影响被引量：1: 2017年; 针对空间粒子环境对X射线通信系统的影响,分析了空间带电粒子,尤其是高能电子与X射线通信的收发天线——多层嵌套式X射线聚焦光学相互作用产生荧光X射线的过程;使用蒙特卡洛软件MCNP仿真了电子与聚焦光学相互作用,产生荧光X射线光子的量子效率;建立了电子枪与多层嵌套式X射线聚焦光学相互作用的数学模型并搭建相关实验平台,使用具有高能量分辨率的硅漂移探测器实测了荧光X射线的数量和能量分布,计算了荧光X射线光子对X射线通信系统信噪比的影响.实验与计算结果表明:在入射电子流量为1×108 cps/cm2/s量级,能量1~20keV时,X射线通信系统的信噪比优于15.1dB.多层嵌套式X聚焦光学可以有效地滤除空间电子对X射线通信的干扰,提高信号增益.; 李瑶苏桐盛立志盛立志徐能徐能赵宝升; 关键词：信噪比电子枪

X射线脉冲星导航动态模拟实验系统研制与性能测试被引量：5: 2017年; 本文设计了一种半实物实验系统,能模拟出航天器在地球轨道及深空飞行时接收脉冲星周期X射线信号的情形.该系统主要由动态信号数据库、X射线模拟源、真空系统和探测系统组成.模拟源可以模拟出任意波形的脉冲轮廓,探测系统的时间分辨率优于2μs,通过分析时间转化模型给出了动态信号生成方法.实验模拟了航天器在近地轨道飞行一周接收Crab脉冲信号,将采集的光子到达时间转换到太阳系质心时后累积脉冲轮廓与标准轮廓相关度为0.9882.; 徐能盛立志张大鹏陈琛赵宝升郑伟刘纯亮

一种X射线频率调制方法、发射装置及其应用: 本发明提供了一种X射线频率调制方法、发射装置及其应用，旨在解决现有X射线频率调制方法效率低下，且抗干扰性能差等问题。该X射线频率调制方法，包括：在阴极热电子源与阳极靶之间构建垂直于电子传输方向的静电场E2以控制热电子的偏...; 苏桐盛立志刘永安李瑶徐能; 文献传递

等离子体中X射线透过率分析及潜在通信应用研究被引量：4: 2019年; X射线具有波长短、光子能量高等特点,有望在等离子体环境中实现信息的有效传输.本文首先采用基于连续介质中的WKB分层法,研究了黑障条件下, X射线在非均匀等离子体鞘套中的透过率特性,仿真了不同等离子体电子密度和碰撞频率下X射线信号的透过率,理论上证明了X射线可用于黑障区信息传输的可行性.其次通过搭建环形扩散辉光放电等离子体发生器及实验验证系统,进行了国内外首次X射线穿过等离子体鞘套的验证实验.实验结果表明,等离子体对X射线信号的透过率存在一定程度的衰减,透过等离子体前后的X射线信号能谱轮廓相似度优于95.5%,能谱峰值点的偏移量小于1.3%.此外,在原有理论模型的基础上,考虑等离子中的粒子与X射线的碰撞、吸收效应,优化了X射线在等离子体中的透过率模型,与传统的理论方法相比,该模型可对实验现象进行更好的解释.同时计算了X射线在临近空间的透过率,并分析了X射线通信所能达到的潜在指标.这些结果有望为解决黑障区信号传输提供一定的理论与实验依据.; 李瑶苏桐雷凡徐能徐能赵宝升; 关键词：X射线透过率

空间X射线通信链路建模与功率分析被引量：6: 2017年; 从空间X射线通信传输理论出发,首先对X射线通信的功率传输过程进行研究,以加性高斯白噪声信道模型与自由空间损耗为基础,分析了深空X射线通信的信道特征及功率传输过程、推导了功率传输方程,建立了通信链路模型;其次,分析了深空X射线通信系统的误差来源,建立了基于单光子探测器的噪声模型,并给出了主要噪声来源的数学表达式,从而确定了通信核心参数通信距离、通信速率、误码率与信号功率之间的关系;最后,对不同阳极高压与不同调制方式下探测器端信号光子数进行实验监测,对功率传输方程及误差模型进行验证.实验结果表明,所给出的功率传输方程与误差模型可以对空间X射线通信过程进行较好地解释.根据此模型,计算了在满足一定的误码率和传输距离要求时对X射线源出射功率的要求,为空间X射线通信研究建立了理论基础,为核心元器件的研究指明了下一步的方向,同时有望对空间X射线通信的工程化提供一定的参考.; 苏桐李瑶盛立志盛立志陈琛陈琛赵宝升; 关键词：单光子探测误码率

一种基于硅漂移探测器的X射线能谱测量的方法: 硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)对1~10keV软X射线具有较高的探测效率和较高的能量分辨,将其应用于X射线脉冲星导航中微弱X射线探测,可以减小探测器面积同时提高信噪比。本文提出了一种...; 徐能陈琛盛立志赵宝升; 文献传递

“天枢Ⅱ号”X射线脉冲星导航动态模拟系统及实验验证: 2023年; X射线脉冲星导航真实运行场景的模拟验证手段尚不够完善,限制了导航和探测理论的发展及工程化应用的实现。提出了基于脉冲星辐射特性和航天器轨道模型的X射线脉冲星动态信号模拟方法,设计了能实现多种实验场景模拟的X射线脉冲星模拟源,并根据脉冲星辐射特性构建了“天枢Ⅱ号”X射线脉冲星导航地面实验系统,可以高质量复现脉冲星导航空间运行场景。设计了静态及动态不同类型的实验对实验系统的性能进行了验证测试,针对PSR B0531+21、PSR B1937+21两颗脉冲星,开展了静态模拟实验,获得的脉冲轮廓相似度分别为99.5%、99.1%;开展了200 km轨道高度的动态近地圆轨模拟实验,PSR B0531+21、PSR B1937+21的周期测试值和理论值的偏差分别为38451、350 ps,还原到SSB(Solar System Barycenter)处的轮廓相似度分别为99.86%、99.99%。实现了椭圆轨道的超实时仿真实验,仿真时长可压缩50%,轮廓相似度为99.89%。实现了基于霍曼变轨模型的轨道机动模拟,周期变化的测试值与理论值的偏差标准差为637 ps。该地面实验系统性能稳定,可以满足不同类型的X射线脉冲星导航模拟实验需求。; 盛立志郑伟苏桐张大鹏王奕迪杨向辉徐能李治泽; 关键词：X射线探测器

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徐能