空间X射线反射式聚焦系统的同步辐射表征技术

doi:10.7527/S1000-6893.2022.27386

Abstract

Abstract:

Considering the urgent demand for the testing and calibration of X-ray space telescope in the fields of pulsar observation and timing navigation， this review summarizes various high-precision wavefront and mirror figure detection， system calibration and reflectivity test techniques using synchrotron radiation and free electron laser facilities. Some important at-wavelength metrologies for testing reflective mirrors with different scales and surface shapes， such as pencil beam， Hartmann sensor， grating interferometer and near-field speckle techniques， are introduced and compared. The current application of synchrotron radiation facility in at-wavelength imaging， calibration and reflectivity measurement of X-ray space telescope is also presented. The characterization of space telescope based on synchrotron radiation is hoped to be widely developed， so as to promote further progress of related fields. The blooming synchrotron radiation facilities provide potential strong support for wavelength detection， calibration and optical performance characterization for large-scale X-ray space telescope.

Key words: X-ray reflective mirror, synchrotron radiation, at-wavelength metrology, wavefront detection, figure error

CLC Number:

Naxi TIAN, Jianan XIE, Hui JIANG, Yu YANG. Characterization of space X-ray reflective focusing system by using synchrotron radiation facility[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2023, 44(3): 527386-527386.

Figures/Tables 23

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检测技术	细光束	哈特曼波前传感器	光栅干涉	近场散斑
相干性要求	无	无	低	适中
光学元件	狭缝	孔径阵列	精密光栅	二维砂纸
实验装置	简单	复杂	复杂	简单
采集模式	扫描	单次	单次/扫描	单次/扫描
数据处理	快	一般	快	相对快
测量精度（RMS）/nrad	<25	<25	<10	<5
检测对象	斜率误差	斜率误差	斜率和曲率误差	斜率和曲率误差
难点和缺陷	分辨率低	要求高准直	光栅昂贵，相位解缠	二维数据处理较慢
空间望远镜	大量应用	有应用	暂无应用	暂无应用

同步辐射	束线名	年份	能量/keV	光子通量/（count·s^-1）	发散度/（″）
BESSY-Ⅱ	XPBF	2005	1	10⁸	1
BESSY-Ⅱ	XPBF2	2016	1	10¹³	1
SPring-8	BL20B2	1997	5~113		12
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Characterization of space X-ray reflective focusing system by using synchrotron radiation facility

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