摘要：提出了栅控X射线源作为发射器和基于微通道板的X射线单光子探测器作为接收器的X射线通信方案.搭建了基于X射线的空间语音通信系统,详细介绍了信号调制发射器、基于微通道板的X射线单光子探测器及信号接收解调器的设计及工作原理.报道了基于X射线的空间语音通信系统的初步实验结果,实现了优于20kbit/s的基于语音信号调制的X射线通信.实验分析了在不同X射线强度、信号整形时间和阈值设置下通信性能影响,得出了X射线发射功率限制X射线通信速率的结论,提出了下一步提高X射线通信性能的改进方案.

摘要：利用X射线作为载波实现空间远距离、高速率的信息传输已引起研究者的关注,这项技术的发展将对拓宽电磁波频谱的使用范围具有积极意义.针对X射线通信地面模拟真空实验系统对信号发射源的需求,设计了一种栅极控制X射线源.该X射线源是在传统X射线管的基础上,增加了电压控制栅极,通过改变栅极电压实现X射线的脉冲发射.利用三维电磁场仿真软件CST粒子工作室设计了实验样管,模拟计算了管内的电位分布、电子运动轨迹、实际焦斑大小和打靶电子数.仿真结果表明,实际焦斑大小约为0.4 mm×4 mm,栅极开启电压和截止电压分别为0和-10 V.实验测试了样管特性,测试结果与仿真结果符合得很好,并且在X射线真空实验系统中实现了数字信号传输.

摘要：介绍了X射线脉冲星导航地面模拟光源研究的必要性及非伺服的机械调制方法所存在的问题和缺陷,提出了基于栅控X射线球管的X射线脉冲星辐射脉冲模拟方法,通过电子光学设计计算,对栅控X射线管的电极结构进行设计优化,研制了栅控X射线管和脉冲星模拟光源装置.实验测试了栅控球管的性能,测试结果与理论计算结果基本相符,实现了对X射线的调制;通过基于FPGA的直接数字频率合成方法,产生脉冲星的任意形状脉冲轮廓电压信号,加载至球管控制栅极,并对其出射脉冲轮廓进行测试,结果表明产生的X射线脉冲轮廓逼真程度在95%以上,模拟源频率稳定度约为2×10-11.

摘要：为实现X射线脉冲星导航系统在地面的演示验证,提出并设计了一种高精度X射线脉冲星仿真源.该仿真源由模拟调制信号发生器和栅控X射线球管组成.模拟调制信号发生器根据脉冲星标准脉冲轮廓数据和栅控球管特性曲线,利用直接数字频率合成技术产生模拟调制信号,加载在X射线球管控制栅极,从而控制轰击阳极靶的高速电子数目来实现X射线的调制,产生与脉冲星标准脉冲轮廓高吻合度的X射线光子统计分布.在X射线脉冲星地面仿真系统中对Crab脉冲星仿真源的性能进行测试,测试结果为:采集脉冲轮廓与标准脉冲轮廓时域相关度和频率相关度分别达到0.9774和0.9853,辐射流量为1.90ph·cm-2·s-1,脉冲辐射流量与总辐射流量之比为76.15%,脉冲半宽度为1.879ms.结果表明:该仿真源具有符合度高,成本低,操作简单灵活,对X射线脉冲星导航关键技术的攻关具有重要的意义.

摘要：X射线和γ射线探测在医学成像、安防检查、国土安全、无损检测等各个领域得到广泛应用,钙钛矿材料具有高辐射吸收系数、高载流子迁移率-寿命乘积、特殊的缺陷容忍特性而成为辐射探测器件优异的候选材料。溶液法在制备钙钛矿材料方面具有显著的优势,溶液法的成本较低,能在低温或环境条件下制备,更易推行工业化生产,是未来优化材料体系,制备高质量、大尺寸晶体材料的关键技术。本文从溶液法制备卤化铅钙钛矿材料的角度出发,分析晶体生长及材料组成对辐射探测性能的影响,重点介绍从优化晶体生长质量和器件结构设计等方面提升辐射探测性能,最后总结钙钛矿材料在辐射探测领域面临的挑战,并展望了未来研究的发展方向,期望为钙钛矿材料在辐射探测领域走向工业化提供参考。