[发明专利]一种深空极紫外/软X射线单色仪

说明书

本发明公开了一种深空极紫外/软X射线单色仪，包括微孔聚焦光学仪器、滤光膜、罗兰圆圈及分光晶体，滤光膜将来自自然天体的复色光过滤后得到平行光，微孔聚焦光学仪器将平行光聚焦成点光源，汇聚于罗兰圆圈上的入射狭缝处，并通过安装在罗兰圆圈内的分光晶体分光，形成出射光，所述出射光汇聚于罗兰圆圈上的出射狭缝处。本发明能够探测到深空中的极紫外/软X射线，为深空星上极紫外/软X射线探测器标定及相关空间精密光学分析提供技术支持。

技术领域

本发明涉及深空探测、航空航天技术领域，具体涉及一种深空单色仪。

背景技术

极紫外/软X射线单色仪在物理学、化学、空间探测、材料科学、环境科学等领域具有重要应用。极紫外和软X射线是电磁波谱中非常活跃的一段能区，它涵盖了C、N、O、Si等许多轻元素的K边和Ti、V、Cr、Fe、Zn、Ni等元素的L边。轻元素分析、磁性材料研究、表面科学、等离子体诊断、软X射线显微术以及微制造技术等也多集中在这一能区。借助这段能谱，可以对物质结构及各种性质获得更深刻的认识。

太阳日冕、空间等离子体层、X射线脉冲星等均含有大量的极紫外/软X射线辐射，与此相关的空间探测活动是人类研究太空的重要手段。随着极紫外/软X射线光学仪器的不断发展，探测器在进入太空后，常常需要通过在轨标定来确认工作状态。因此，星上软X射线/极紫外单色仪对于空间探测和空间精密光学分析具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种深空极紫外/软X射线单色仪，能够探测到深空中的极紫外/软X射线，为深空星上极紫外/软X射线探测器标定及相关空间精密光学分析提供技术支持。

本发明的具体实施方案如下：

一种深空极紫外/软X射线单色仪，所述单色仪包括微孔聚焦光学仪器、滤光膜、罗兰圆圈及分光晶体；

所述滤光膜设置在微孔聚焦光学仪器前，滤光膜采用聚酰亚胺材料并镀铝；

所述微孔聚焦光学仪器的微孔反射壁镀有重金属材料；

所述滤光膜将来自自然天体的复色光过滤后得到平行光，微孔聚焦光学仪器将平行光聚焦成点光源，汇聚于罗兰圆圈上的入射狭缝处，并通过安装在罗兰圆圈内的分光晶体分光，形成出射光，所述出射光汇聚于罗兰圆圈上的出射狭缝处。

进一步地，所述微孔聚焦光学仪器的微孔绕中心光轴呈辐射状排列。

进一步地，所述分光晶体为环状结构，厚度为cm级。

有益效果：

1、本发明采用自然天体作为复色极紫外/软X射线源，波长范围0.1-20nm，适用于深空使用；采用掠入射聚焦的微孔聚焦光学仪器作为天然极紫外/软X射线聚焦装置，具备收集视场大、焦距短、聚焦效率高等优点；采用罗兰圆圈和分光晶体作为二次聚焦和分光的设备，可以实现ΔE/E＝10-3～10-5的分光效果，单色仪性能好，结构简单，装调方便。

2、本发明微孔聚焦光学仪器的微孔绕中心光轴呈辐射状排列，聚焦效率高。

3、本发明的分光晶体为环状结构，厚度为cm级，提高了衍射效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是Crab脉冲星辐射能谱分布图；

图3是微孔聚焦光学仪器聚焦原理图；

图4是环形晶体分光原理图；

图5是微孔聚焦光学仪器的微孔排列方式图。

其中，1-自然天体，2-滤光膜，3-微孔聚焦光学仪器，4-入射狭缝，5-出射狭缝，6-分光晶体，7-罗兰圆圈。