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摘要

X射线聚焦镜是一种对粒子污染物颗粒极其敏感的设备, 通常依靠控制地面各流程的污染物积累来限制其影响. 本文根据粒子污染物的特点, 结合Mie散射理论构建了聚焦镜片上的粒子污染颗粒物与入射X射线光子的相互作用模型. 在此基础上, 结合蒙特卡罗法进行光线追迹工作, 构建出程序. 通过仿真计算得到入射X射线光子与粒子污染物相互作用时的反应截面与散射角分布函数. 这两个量与粒子污染物的尺度相关联, 本文将聚焦镜片样本上粒子污染颗粒尺度分布的测量结果进行拟合, 得到粒子污染尺度分布. 根据上述结果进行仿真计算, 得到粒子污染物密度与聚焦镜的有效面积和角分辨的关系, 并使用防污染监测数据和爱因斯坦探针后随X射线聚焦镜性能测试数据验证了仿真结果的可靠性. 对爱因斯坦探针后随X射线聚焦镜粒子污染的仿真实现了对粒子污染物影响的定量分析, 明确了粒子污染物对聚焦镜各方面性能的具体影响, 为防污染工作提供了理论支持.

关键词:

Abstract

Particle contamination can greatly affect the performance of X-ray focusing mirror. In this paper, we analyze the influence of particle contamination on X-ray focusing mirror. The model of interaction between contaminant particles and incident light is established from Mie scattering theory in the wavelength range of X-ray. And the relationship between them is mainly influenced by the complex refractive index of the particles $m$ and the scale factor $\alpha$ . Therefore, the reaction cross section and scattering function of particle contamination are calculated. Then, in order to obtain the effect of particle contamination on Einstein probe follow-up X-ray telescope (EP-FXT) focusing mirror, we carry out Monte Carlo simulation based on the design parameters of EP-FXT focusing mirror. Finally, the relationships among effective area, HEW, W90 and particle contamination density are calculated to characterize the influence of particle contamination on the performance of the focusing mirror. In this paper, structural and thermal model (STM) and qualification model (QM) are simulated simultaneously to make full use of their test data. By comparing the simulation results of STM effective area with the measured results, we find that the simulation results of STM effective area are accurate. When the EP-FXT is in orbit (the contamination amount is limited to less than 1.1 × 10 ^–3), the effective area and angle resolution (HEW) meet the development requirements of EP-FXT. For the simulation of HEW, both QM and STM are in good agreement with the test results. The simulation results of HEW and effective area can be used to quantitatively analyze the effect of particle contamination on the performance of the focusing mirror. These quantitative analysis results provide a theoretical basis for the contamination prevention requirements of EP-FXT.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:陈勇,gaojh@sdu.edu.cn

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Chen Yong,gaojh@sdu.edu.cn

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参考文献

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[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
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Energy/keV	$Q_{\rm abs}$
1.49	0.800
2.98	0.728
4.50	0.586
4.95	0.544
6.40	0.430

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粒径范围/μm	颗粒数
< 25	220
25—50	156
50—100	71
100—150	59
150—200	37
200—400	12
400—600	4
600—1000	2

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能量/keV	仿真结果/${\rm {cm^{2}}}$	实测结果/${\rm {cm^{2}}}$
0.277	$42.43\pm0.25$	$42.34\pm0.19$
1.49	$41.57\pm0.24$	$41.11\pm0.55$
8.04	$0.91\pm0.01$	$0.92\pm0.01$

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]

[1]	廖可梁, 何其利, 宋杨, 李荣刚, 宋茂华, 李盼云, 赵海峰, 刘鹏, 朱佩平.基于实验室光源的透射X射线纳米分辨显微镜研制. 必威体育下载 , 2024, 73(17): 178701.doi:10.7498/aps.73.20240727
[2]	祝宇轩, 陆景彬, 陈勇, 王于仨, 杨彦佶, 韩大炜, 崔苇苇, 赵晓帆, 丛敏, 李天明, 吕中华, 王皓迪.EP-FXT聚焦镜真实表面状态的性能模拟方法. 必威体育下载 , 2022, 71(12): 120702.doi:10.7498/aps.71.20220017
[3]	蒋文丽, 戚利强, 韩大炜, 宋泽宇, 张爱梅, 李炜, 徐玉朋, 陈勇, 张春雷, 张耀锋, 李刚.一种快速估算聚焦型空间X射线仪器粒子本底水平的方法及应用. 必威体育下载 , 2020, 69(15): 150701.doi:10.7498/aps.69.20200576
[4]	强鹏飞, 盛立志, 李林森, 闫永清, 刘哲, 周晓红.X射线聚焦望远镜光学设计. 必威体育下载 , 2019, 68(16): 160702.doi:10.7498/aps.68.20190709
[5]	李林森, 强鹏飞, 盛立志, 刘哲, 周晓红, 赵宝升, 张淳民.玻璃基底Wolter-1型X射线聚焦镜研制及测试. 必威体育下载 , 2018, 67(20): 200701.doi:10.7498/aps.67.20181330
[6]	朱玥, 张子良, 杨彦佶, 薛荣峰, 崔苇苇, 陆波, 王娟, 陈田祥, 王于仨, 李炜, 韩大炜, 霍嘉, 胡渭, 李茂顺, 张艺, 祝宇轩, 刘苗, 赵晓帆, 陈勇.硬X射线调制望远镜低能探测器量子效率标定. 必威体育下载 , 2017, 66(11): 112901.doi:10.7498/aps.66.112901
[7]	颜召军, 陈欣扬, 郑立新, 丁媛媛, 朱能鸿.基于色散干涉图像的拼接望远镜共相零位标定方法研究. 必威体育下载 , 2016, 65(19): 199501.doi:10.7498/aps.65.199501
[8]	刘舵, 强鹏飞, 李林森, 苏桐, 盛立志, 刘永安, 赵宝升.一种X射线聚焦光学及其在X射线通信中的应用. 必威体育下载 , 2016, 65(1): 010703.doi:10.7498/aps.65.010703
[9]	于树海, 董磊, 刘欣悦, 凌剑勇.傅里叶望远镜重构图像虚像分析. 必威体育下载 , 2015, 64(18): 184205.doi:10.7498/aps.64.184205
[10]	颜召军, 陈欣扬, 杨朋千, 周丹, 郑立新, 朱能鸿.基于光栅色散干涉条纹的菲佐光干涉望远镜共相检测方法研究. 必威体育下载 , 2015, 64(14): 149501.doi:10.7498/aps.64.149501
[11]	陈直, 许良, 陈荣昌, 杜国浩, 邓彪, 谢红兰, 肖体乔.Kinoform单透镜的硬X射线聚焦性能. 必威体育下载 , 2015, 64(16): 164104.doi:10.7498/aps.64.164104
[12]	孙璐, 火炎, 周超, 梁建辉, 张祥志, 许子健, 王勇, 吴义政.利用扫描透射X射线显微镜观测磁涡旋结构. 必威体育下载 , 2015, 64(19): 197502.doi:10.7498/aps.64.197502
[13]	廖宏宇, 马晓燠, 郭友明, 饶长辉, 魏凯.基于AR模型搜索迭代算法的望远镜跟踪误差分析. 必威体育下载 , 2014, 63(17): 179501.doi:10.7498/aps.63.179501
[14]	安红海, 王琛, 方智恒, 熊俊, 孙今人, 王伟, 傅思祖, 乔秀梅, 郑无敌, 张国平.反射镜双程放大对类氖锗软X射线激光的输出影响研究. 必威体育下载 , 2011, 60(10): 104207.doi:10.7498/aps.60.104207
[15]	胡昕, 张继彦, 杨国洪, 刘慎业, 丁永坤.基于布拉格反射镜的X射线多色单能成像谱仪. 必威体育下载 , 2009, 58(9): 6397-6402.doi:10.7498/aps.58.6397
[16]	陈　敏, 肖体乔, 骆玉宇, 刘丽想, 魏　逊, 杜国浩, 徐洪杰.微聚焦管硬x射线位相衬度成像. 必威体育下载 , 2004, 53(9): 2953-2957.doi:10.7498/aps.53.2953
[17]	孙可煦, 易荣清, 杨国洪, 江少恩, 崔延莉, 刘慎业, 丁永坤, 崔明启, 朱佩平, 赵屹东, 朱杰, 郑雷, 张景和.软x射线平面镜不同掠射角下的反射率标定. 必威体育下载 , 2004, 53(4): 1099-1104.doi:10.7498/aps.53.1099
[18]	徐光, 钱列加, 王韬, 朱鹤元, 范滇元.用于超短脉冲扩展的时间望远镜. 必威体育下载 , 2004, 53(1): 93-98.doi:10.7498/aps.53.93
[19]	阙文修, 姚熹.镁离子内扩散铌酸锂研究(Ⅱ)—— X射线衍射和扫描电子显微镜表征. 必威体育下载 , 1995, 44(4): 614-621.doi:10.7498/aps.44.614
[20]	《解放军报》.毛泽东思想是我们革命事业的望远镜和显微镜. 必威体育下载 , 1966, 22(8): 855-858.doi:10.7498/aps.22.855

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