[发明专利]X射线聚焦型成像望远镜及毫秒脉冲星微弱信号观测方法

权利要求书

1.一种X射线聚焦型成像望远镜，其特征在于：包括高角分辨率聚焦型X射线光学系统和高速焦平面探测器，高角分辨率聚焦型X射线光学系统包括依次连接的遮光罩(1)、聚焦镜单元(2)和防污染屏蔽筒(6)，聚焦镜单元(2)和焦平面探测器(7)之间通过防污染屏蔽筒连接；聚焦镜单元(2)包括依次连接的镜片固定装置(3)、聚焦镜片和镜筒(4)、电子偏转器(5)；聚焦镜片粘接在条幅的镜片固定装置(3)中，聚焦镜筒与镜片固定装置(3)连接。

2.根据权利要求1所述的X射线聚焦型成像望远镜，其特征在于：X射线聚焦型成像望远镜采用短焦距设计，焦距长度为1000～1200mm。

3.根据权利要求1所述的X射线聚焦型成像望远镜，其特征在于：焦平面探测器(7)为国产高速CCD，CCD由数量众多的像素型CCD组成,，每个像素型CCD的边长不超过100微米，曝光时间不超过10微秒。

4.根据权利要求1所述的X射线聚焦型成像望远镜，其特征在于：聚焦镜片采用单晶硅材料制作，采用单晶硅切片法制作。

5.根据权利要求1所述的X射线聚焦型成像望远镜，其特征在于：X射线聚焦型成像望远镜采用X射线望远镜阵列。

6.一种采用如权利要求1所述的X射线聚焦型成像望远镜的毫秒脉冲星微弱信号观测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)X射线光子的收集：当X射线光子以小于3°的掠入射角进入作用于望远镜聚焦光学系统镜片的光滑高Z值材料表面时，产生掠入射式反射现象，并汇集到焦平面上，被高速CCD所收集；

(2)X射线光子的读取：采用高速CCD对X射线光子的时间能量信息进行读出，高速CCD由前置放大器、模拟电路、数字电路和电源线组成，前置放大器将X射线光子产生的电荷转换为电流信号，电荷量与入射光子能量成正比；电流脉冲信号通过比较器转换为触发信号，用星载铷钟标记触发器的到达时间，并由CCD记录X射线光子的触发位置；

(3)脉冲星信号的提取：当X射线望远镜观测毫秒脉冲星时，将同时接收来自脉冲星星云、高能带电粒子、电磁辐射等噪声，脉冲星星云带来的噪声强度远超脉冲信号，基于获取的脉冲星及星云图片，通过图像处理滤除大部分脉冲星星云带来的噪声，再结合脉冲星先验信息，利用星点边界跟踪检测提取算法进一步确定脉冲星星云的范围，摒弃脉冲星星云辐射，从而滤除绝大部分噪声。已检测到的脉冲星图像仍存在大量噪声，针对不同噪声特点采用不同时域频域方法处理，进一步降低噪声水平。

(4)脉冲轮廓及能谱：对收集到的X射线光子到达时间系列及能量信息进行采集处理，根据脉冲星星历，折叠重构出脉冲星脉冲轮廓及观测能谱，为脉冲星深空导航提供观测信息。