序言一

正由于地球大气对高能光子的吸收,观测天体高能辐射必须在大气层之上进行。美国于1970年发射第1颗X射线天文卫星自由号(Uhuru),实现了光子能量范围2～20 keV的X射线巡天,打开了人类观测宇宙的新窗口——空间高能天文。光子能量高于20 keV的硬X射线是研究天体高能辐射的关键波段;从20世纪90年代初开始,实现硬X射     

硬X射线调制望远镜卫星总体方案及技术特点

概述了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的设计方案、各系统的组成及主要技术指标。总结了卫星的技术特点和解决方案,包括高能准直型X射线成像技术、X射线源定位技术、惯性空间定向下的多观测模式设计技术、无固定对地面的测控数传技术、适应载荷长期工作的自主安全设计等,实现了对长期惯性空间定向观测卫星的总体方案设计。     

固体火箭发动机射线检测仿真系统

针对固体火箭发动机,尤其是在其新型号产品的高能X射线照相检测中,缺少先验知识,工艺参数的确定和优化需要通过系列试验,时间长、花费大等问题,研究了固体火箭发动机X射线检测仿真系统。根据实际X射线检测物理系统建立了X射线源仿真模型、固体火箭发动机模型、胶片仿真模型,重点研究了基于STL样本模型的非点光源与多能谱投影的成像算法,其中针对求交速度问题提出了三维空间投影约束方法,并利用GPU并行技术实现了硬件加速,该方案相对于CPU投影计算有500～1000倍左右的加速比。实验结果表明,仿真投影与实际检测胶片影像结构性完全吻合,在10 GY剂量条件下仿真胶片与实际胶片测量黑度值曲线的趋势和数值范围吻合,黑度最大差值0.23。该系统能够应用于实际工程,为优化检测工艺参数和确定最佳检测方案提供技术支撑。     

断层成像技术检测三叉戟—2导弹

美国洛克希德公司将采用“计算机辅助 X—射线断层成像(CT)系统”检测海军三叉戟—2(D—5)导弹的大型固体火箭发动机。这种系统,比现行各种方法所能检测出的发动机缺陷要小得多。洛克希德公司是 D—5导弹的主承包商,这套 CT 个系统是美国科学与工程有限公司为此而研制的。右图是该设备的1/26缩比模型,在旋转升降台上放置着一台 D—5第一级发动机,平台左边的 X—射线源对发动机进行逐次扫描,发动机右边的检测器阵和电子仪器测     

高能X射线对固体推进剂性能的影响

本文介绍了在固体火箭发动机高能X射线无损检测中,固体推进剂接受射线剂量的理论估算和实验测定,以及对丁羟、丁羧及聚硫三种系列推进剂受高能X射线照射后其然速、抗拉强度、延伸率等性能变化的实验研究。     

用于大型固体发动机无损检测的X射线层析仪

由X射线高能物理研究导出的X射线自动层析技术,可望用于大直径(3.809m)固体火箭发动机的无损检测。为了验证高能级X射线的使用可能性,美国的先进研究与应用公司与空军莱特试验所于1992年对60MeV X射线层析仪进行了应用研究。X射线层析仪可得出固体火箭发动机内部的三维细化图象,由此可查出装药气孔、装药与绝热层界面脱粘等缺陷。     

深空条件下航天器内的辐射环境研究

深空存在具有各种能量分布的粒子,这些能量分布范围很宽的粒子构成了深空环境下航天器外部的空间辐射环境。深空条件下的高能粒子会穿透航天器舱壁材料,通过射线与物质材料的相互作用,在航天器内产生二次粒子,形成由初级粒子、次级粒子叠加的混合辐射场的辐射环境。文章分析研究了高能α粒子及Fe离子在屏蔽材料中的输运过程,得到了在这些介质中的射程与能量关系及产生的二次粒子产额,为控制航天器内的辐射环境提供支撑。     

我环月卫星完成首轮联试

我国将于2006年发射的绕月卫星的全部探测仪器目前已经研制成功,1月6日完成了首轮联合测试。该卫星将对月球资源和空间环境进行为期1年的探测。绕月卫星的主要任务是获取月表三维立体影像、分析月表有用元素含量和物质类型的分布特点以及探测月壤厚度和地球到月球之间的空间环境。此次测试的探测仪器共有24件,都是为实现这些目标而设计的。它们包括伽马射线谱仪、X射线谱仪、专用相机、成像光谱仪、太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器等。下一步科学家们将重点解决这些仪器在火箭发射时的振动、冲击以及空间真空、高低温和辐射环境中正…     

简讯

M-5发射失败　日本 M-5固体运载火箭 2月 10日在鹿儿岛航天中心发射天文 E观测卫星时失败 ,从而使近来连续受挫的日本航天计划再遭重创。 M-5火箭高 3 1米 ,有 3级。起飞不到 1分钟 ,第一级发动机便出现了故障 ,导致卫星被送入一条高度仅 80公里的轨道。发射控制人员在卫星飞到地平线以下后便与其失去了联络 ,估计卫星转了不到一圈就掉入地球大气层中烧毁了。此次失败共造成 180亿日元损失 ,其中天文 E卫星造价 116亿日元。该卫星重 1.7吨 ,寿命为 5年 ,可用 6台小型 X射线望远镜获取高能 X射线源的图像。 (广 )奋进号升空测地形　在推迟…     

空间辐照机理与防护技术研究

空间辐照防护是辐射防护领域内最具挑战性的学科之一。文章着重介绍空间辐射的主要来源如银河宇宙射线、地球磁场捕获的高能电子和质子形成的地球辐射带,太阳粒子事件;辐照研究的机理,防护技术的观点以及防护所要考虑的几个方面。     

X射线脉冲星导航及其潜在应用

X射线脉冲星导航就是在航天器上安装X射线探测器,探测脉冲星辐射的X射线光子,测量脉冲到达时间（TOA）和提取脉冲星影像信息,经过相应的信号和数据处理,航天器自主高精度确定轨道、时间和姿态等导航参数的实现过程。本文在概述脉冲星导航技术发展历程和国外X射线脉冲星导航计划的基础上,分析国内开展X射线脉冲星导航技术研究的基础条件,并详细论述X射线脉冲星在导航卫星自主导航、深空探测与星际飞行、以及空间科学研究等领域的潜在应用价值。这表明X射线脉冲星导航是实现真正意义上的航天器高精度自主导航的一种有效模式和可行途径,对于国防和国民经济建设具有重要的战略研究意义。     

工业CT与航天应用

使用ｘ－射线或ｒ－射线的工业用计算机断层扫描系统已经用于航天关键材料和组件的故障检测。本文简述了这种系统的原理。在这种系统中，被的体放在射线源和探测器之间，并且使该物体旋转，同时采集各个方向的投影。计算机利用上述的这些投影数据就能生成被检物休的断层图象。为了证明其性能，本文还展出了有关材料和零件的断层图象照片。     

脉冲星MCP探测器设计与在轨验证

X射线脉冲星导航技术为航天器真正意义上的自主导航提供了一种途径。针对该技术在轨验证问题,提出了基于微通道板(Micro-Channel Plate,MCP)的X射线脉冲星导航探测器系统的设计。系统主要由光子探头、高压配电器和综合控制器组成。光子探头采用MCP作为核心功能部件,用于X射线光子信号的接收和倍增放大。高压配电器为光子探头中MCP提供工作电压。综合控制器作为探测器的管理中心,对探测器进行综合管理。MCP探测器由硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星搭载。通过在轨测试,成功地获取了Crab脉冲星辐射脉冲轮廓,为X射线脉冲星导航技术的研究积累了经验。     

高能炸药包复工艺效果的研究

用高聚物对HMX和RDX等敏感高能炸药晶体进行包复后可降低其感度。采用配备能量色散X射线能谱仪作元素分析的扫描电子显微镜,在显微镜图象与高聚物氟X射线图象比较的基础上,有可能判断晶体包复的质量。     

综合无损检验系统

已经研制出一种综合无损检验系统(INDE),用来检测MX第三级喷管构件的内部缺陷。该系统采用了四类探伤技术:X射线密度测量技术,穿透超声检测法,实时X射线显象法以及电视扫描技术(具有图象增强能力);系统还使用了微处理机来操纵和控制以上仪器。本文简述该系统的一些预研情况、检测方法的选用准则、各项探伤技术的探伤功能、仪器标定标准试样的制备以及使用这些标准试样对系统进行评定的情况。     

简讯

M-5发射失败日本 M-5固体运载火箭2月10日在鹿儿岛航天中心发射天文 E 观测卫星时失败。从而使近来连续受挫的日本航天计划再遭重创。M-5火箭高31米,有3级。起飞不到1分钟,第一级发动机便出现了故障,导致卫星被送入一条高度仅80公里的轨道。发射控制人员在卫星飞到地平线以下后便与其失去了联络,估计卫星转了不到一圈就掉入地球大气层中烧毁了。此次失败共造成180亿日元损失,其中天文 E 卫星造价116亿日元。该卫星重1.7吨.寿命为5年,可用6台小型 X 射线望远镜获取高能 X 射线源的图像。(广)奋进号升空测地形在推迟了近5个月后,奋进号航天飞机2月11～22日升空执行了雷达地形测量任务。飞行中,C 波     

焊缝X射线实时成象检测技术

X射线透射焊缝后,图像经转换屏变成可见光,由反光镜反射到电视摄象机,经过存储与处理,将图像显示在电视监视屏上。采用小焦点X射线管与微焦点X射线管为射线源。图像投影放大与数字处理是改善图像质量的重要环节。通过投影放大提高对比度与清晰度。图像数字处理可以降低噪音,改善信噪比,它包括图像整修、画面积分、增强轮廓与提高对比度四个步骤。转换屏具有增强、吸收X射线并将其转换成光的功能,有多晶体、单晶体与镶嵌式三种类型。     

复合材料的无损检测新进展

近年来国外在复合材料无损检测方面有很大进展,采用的技术有X射线CT、超声法、核磁共振和声发射等。最近美国又提出一种用声发射数据预测φ460mm石墨/环氧压力容器的爆破压力方法,即是从水压检测试验中取得声发射数据,由这些数据归纳出一个预测爆破压力的线性方程。     

基于X射线脉冲星的自主天文导航技术

随着天文观测技术的发展,一类在x射线频段发出辐射的脉冲星显示了良好的导航特质,由此发展了一种全新的基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法.该方法通过探测X射线脉冲星发出的周期性脉冲信号进行导航,有别于传统的光学、射电天文导航.本文综述了基于X射线脉冲星自主导航技术,介绍其由来、发展历程、国内外研究现状,并对当前围绕该导航技术开展的研究工作进行了详细的分析,最后总结了需要进一步研究的若干问题.     

硬X射线调制望远镜卫星在轨标定数据处理

为了完成对观测源的科学分析,需要对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星进行在轨标定。利用卫星上携带的标定放射源、探测器元素活化后产生的活化线、荧光线及有谱线辐射的天体源,对探测器的增益和能量分辨率进行标定;利用Crab脉冲星的能谱完成高能、中能和低能望远镜有效面积的标定。通过HXMT卫星与射电望远镜和伽马波段望远镜对Crab脉冲星的联合观测,对时间系统进行检验。从联合计时残差对比发现,HXMT卫星的时间系统计时准确,并且高能、中能和低能望远镜的绝对时间精度优于100μs。