一種使天體X輻射成像的儀器。X射線很易被介質吸收﹐且在介質中其折射率近於1。這表明﹐折射系統不可能用在X射線波段﹐而X射線在非常傾斜的掠射角下將產生全反射。掠射 X射線望遠鏡就是利用這種全反射原理設計而成的。
基本介紹
- 中文名：掠射X射線望遠鏡
- 外文名：grazing incidence X-ray telescope
簡介,套用,分類,發展現狀,
簡介
1952年﹐沃爾特首先建議利用X射線掠射的全反射現象來進行光學聚焦﹐使用兩個同軸共焦旋轉圓錐曲面組合構成的光學系統﹐可以減少像差。他還提出三種有實用意義的成像系統方案
X 射線望遠鏡的輻射接收器有乳膠(膠捲或乾板)﹑正比計數器﹑X射線圖像轉換器等。乳膠是使用最廣泛﹑歷史最長的輻射接收器﹐它可以積累與儲存太陽像﹐能充分地利用觀測時間﹐使用方便。迄今在X射線天文觀測中仍占相當重要的地位。使用乳膠記錄方法的不利之處在於它的效率很低﹐需要較長的累積時間。在空間探測上使用受到限制。利用X射線圖像轉換器作為X光望遠鏡的輻射接收裝置沒有這些缺點。在 X射線天文中已經使用的X射線圖像轉換器有兩種﹕微通道板(MCP)﹐是根據二次電子發射的原理由許多極細的高鉛玻璃管構成的﹔閃爍晶體﹐一些透明的晶體(如碘化鈉或塑膠)在吸收X光子後﹐原子(或分子)被激發(或電離)﹐它們在核態向低能態過渡中發射出可見輻射﹐即可用通常光導攝像管﹑正攝像管﹑二次電子電導攝像管來拍攝。位置靈敏正比計數器是一般正比計數器的變型﹐是使用許多平行金屬絲獲得信息的計數器﹐它靈敏度高﹑解析度低﹐適合探測十分微弱撓鈧鑀射線展源。
套用
在恆星X射線天文學中使用的掠射X射線望遠鏡﹐在結構上與太陽 X射線望遠鏡相似。由於恆星的輻射流量比太陽弱得多﹐因而恆星掠射X射線望遠鏡要求有更大的有效集光面積和更靈敏的探測器。為了探測宇宙中較弱X射線源﹐美國在七十年代開始研製集光面積為1﹐000平方厘米﹑焦距為610厘米的掠射X射線望遠鏡﹐視場為60'﹐解析度為2"。
分類
X射線望遠鏡光學系統一般採用沃爾特Ⅰ型──拋物面焦點與雙曲面的後焦點重合的同軸光學系統。其焦平面通過雙曲面的前焦點。按照製作工藝來劃分,X射線望遠鏡的研製已經歷三代。第一代鏡面是鋁製的,效率為1%，1963年用這種望遠鏡拍攝到解析度為幾角分的照片,可看出太陽上存在著X射線發射區。第二代鏡面是在光學拋光的不鏽鋼模上電鑄鎳，它的效率在8.3埃處約為20%。1965年，曾用它攝得太陽像,解析度為30,發現大面積弱發射區。第三代鏡面已在天空實驗室的望遠鏡裝置上使用，一個是利用熔石英做鏡面材料，另一個是由兩套同軸共焦系統進行套迭組成。鏡坯採用鋁材，表面鍍鎳磷合金，解析度可達1～2，能觀測到許多日冕亮點。
發展現狀
當太陽爆發時,在短時間內向行星際空間釋放大量物質,這些物質包括磁場、粒子、電磁波等.當這些行星際物質遇到地球時,會對地球空間環境產生擾動,例如磁層粒子通量的增強、地磁場擾動、電離層變化等,對在軌太空飛行器、輸電網路、航海、短波通信等都會產生一定的影響,甚至還能造成系統失效,這種事例時有發生， 認識到太陽對人類活動的巨大影響,美國在20世紀90年代就率先提出了國家空間天氣戰略計畫,目的是建立從太陽源頭、磁層、中高層大氣到地面的立體空間監測網路,預測太陽活動、行星際擾動及磁層、電離層、中高層大氣的變化.在美國天基網的建設中,重要的一項就是在GOEs—M氣象衛星上安裝太陽x射線成像儀(sxI),對空間天氣變化的源頭進行連續的成像觀測,增強對太陽活動觸發機制的理解和太陽活動的預測能力.太陽x射線波段的觀測起到重要的作用。
