| 题名 | 软X射线成像分析技术研究 |
| 作者 | 马文超 |
| 答辩日期 | 2011-05-31 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 龚惠兴 ; 张涛 |
| 关键词 | 软x射线 空间科学实验 X射线天文学 Ccd47-10 以太网 硬件tcp/ip协议栈 |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 早期的空间科学实验大都采用样品发射、回收、地面分析的方法，无法实时观测样品在微重力条件下的真实状态。随着空间科学实验的飞速发展，很多实验装置已实现了对实验样品的在线实时观测，使用软X射线对样品内部形貌进行实时观测能够大大拓宽空间实验的种类，丰富实验成果，并能让科研人员更好地掌握实验的过程。目前只有国外有在空间环境应用X射线观测实验样品的先例，国内还未有过此类应用。X射线天文学是天文学的重要分支，目前的空间X射线成像观测大都集中在软X射线波段。国外已成功发射了多颗X射线天文卫星，取得了丰富的观测成果。国内还未发射过X射线天文卫星，X射线天文观测的整体水平落后于国外。基于上述两点应用，本课题对软X射线成像方法进行研究，研制小型化低功耗的软X射线成像装置，为未来空间科学实验设备的研发和天文学观测作技术储备。课题首先分析了空间科学实验及天文学观测对软X射线成像设备的需求，对比各种成像方法，提出直接成像的方案。分析了各种不同种类探测器应用于软X射线成像时的优缺点，提出本系统选用探测器的依据，并针对辐射环境可能对探测器造成的损伤进行分析，有针对性的提出解决方案。课题设计了基于FPGA的CCD驱动电路和数据采集电路，利用FPGA硬件资源设计了简化版的TCP/IP协议栈，实现了远程高速数据传输，简化了系统的构成，也有利于在辐射环境下进行实验。课题搭建了可见光实验平台，利用可见光对系统进行成像验证和性能分析。搭建了软X射线实验平台，进行了一系列实验样本的观测，取得了高分辨率高对比度的样本内部图像。针对X射线透射图像的特点提出后处理方案并予实现。最终的实验结果表明本系统具有稳定可靠、高灵敏度和高分辨率的优点，对密度较小的样本仍然能够有效成像，具有很强的工程实用价值。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5416]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马文超. 软X射线成像分析技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
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