赵晓帆 作品数:15 被引量:11 H指数:2 供职机构: 中国科学院高能物理研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院知识创新工程重要方向项目 中国科学院知识创新工程 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 电子电信 核科学技术 更多>>
Lucy-Richardson迭代解谱在X射线荧光分析的应用 被引量:3 2021年 硬X射线调制望远镜是我国第一颗X射线天文卫星,其载荷低能X射线望远镜采用了SCD型探测器CCD236,主要对能量在0.7~13.0 keV的软X射线光子进行观测。卫星发射前,需要对探测器进行详细的性能标定,其中包括能量响应矩阵的标定。能量响应矩阵是能谱分析的关键。CCD236探测器输出能谱并不是观测光源的真实发射谱,而是发射谱与探测器能量响应矩阵的卷积结果。一般可以通过直接反卷积的方法还原光源的真实能谱。解谱过程可以看作是一维成像问题,利用能量响应矩阵与输出能谱进行反卷积解谱。常用的反卷积算法为Lucy-Richardson迭代算法,其利用条件几率的贝氏定理反复进行运算,进而对输出能谱进行反解,得到观测光源的真实发射能谱。通过能量响应矩阵对CCD236探测器的^(55)Fe测量能谱进行解谱。经过解谱,能谱的能量分辨从144.3 eV提升到了65.6 eV@5.9 keV,连续谱成分被明显地抑制,提高了能谱的峰背比。反解能谱由两个半峰全宽很小的(<70.0 eV)高斯峰组成,两成分的强度比为8.4,能够很好地表征真实发射谱的结构。利用这种方法可对材料X射线荧光谱进行解谱,还原材料的荧光谱,提高能谱的能量分辨。反解结果中主要元素各类荧光线通过解谱彼此独立,能谱峰背比很高,可以很好地用于X射线荧光分析中,提高荧光谱的质量。 祝宇轩 陆景彬 赵晓帆 刘晓艳 崔苇苇 李炜 王于仨 吕中华 陈勇关键词:X射线荧光分析 EP卫星FXT探测器数据在轨预处理方案设计 2022年 介绍了EP卫星FXT探测器数据在轨预处理的设计方案.使用FPGA对探测器数据进行预处理,主要包括偏移量修正和共模噪声修正两部分.偏移量可借助储存在FLASH内的偏移量表进行修正.针对探测器共模噪声特点,结合BFPTR中位数算法和双调排序算法,实现共模噪声修正.实验验证表明:预处理的功能和性能满足载荷分系统的数据处理需求,运行稳定可靠. 王昊 赵晓帆 崔苇苇 陈勇关键词:FPGA X射线探测器 中位数 EP FXT 基于FPGA的SDD探测器随机信号模拟发生器 被引量:1 2020年 设计了一款硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)信号模拟器用于测试SDD读出电子学的性能。该信号模拟器采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为核心器件,利用其丰富的可编程逻辑资源产生多组振荡环,将其输出相异或生成均匀分布的真随机数。首先通过伯努利试验将均匀分布的随机数转化为时间间隔服从指数分布的脉冲序列,然后对随机数进行了美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)随机性测试,最后测试了信号模拟器输出脉冲的时间间隔和计数率特性,结果表明:SDD信号模拟器的输出脉冲时间间隔服从指数分布、输出计数率范围为1.6~813.8 ks^-1、输出脉冲的电压范围为2.5~50 mV、脉冲最小时间间隔为9.6 ns,并且可长时间稳定工作。 虞年 徐玉朋 霍嘉 陈勇 崔苇苇 李炜 张子良 韩大炜 王于仨 陈灿 祝宇轩 赵晓帆关键词:信号模拟器 现场可编程门阵列 CCD暗物质实验原型装置放射性氡本底研究 2020年 暗物质探测与研究是物理研究领域的一个前沿课题。暗物质的探测,需要一个低本底环境,在中国锦屏地下实验室建立了一套CCD探测装置,经长期监测并采集数据,研究了低本底环境中氡气浓度对探测实验装置的影响,结果显示氡气浓度对CCD探测计数率都有影响,总计数率的相关系数为0.90±0.03。 张佳伟 李淑侠 祝宇轩 赵晓帆 张春雷 杨彦佶 崔苇苇 蒋文丽关键词:暗物质 CCD探测器 高速X射线SCD探测器数据获取系统设计 被引量:1 2019年 常温下FC D515探测器的读出时间在30 μs以内,为其设计了一套数据获取系统.并且详细介绍了组成该系统的数采、驱动、控制三个板卡的具体功能与电路设计.通过一个模拟脉冲星的实验对400 kHz和100 kHz两种驱动频率下的数据获取系统作了分析比较,表明系统周期搜索的精度在10-2ns数量级,而且400 kHz比100 kHz能提高7%的精度.且具有良好的短期和长期稳定性. 薛佳琦 赵晓帆 崔苇苇 韩大炜 李炜 霍嘉 蒋蔚 余羿 陈勇关键词:X射线 FPGA 脉冲星观测 一种提高pnCCD时间分辨率的方法 本发明公开了一种提高pnCCD时间分辨率的方法,其步骤包括:1)从pnCCD探测器观测区中选取一感兴趣区域,根据所述感兴趣区域选取所述pnCCD探测器中的一个CAMEX;2)根据感兴趣区域所占像素的行数,确定所述CAME... 王昊 崔苇苇 赵晓帆 徐静静 陈勇 张子良硬X射线调制望远镜低能探测器量子效率标定 被引量:1 2017年 低能X射线望远镜是硬X射线调制望远镜卫星的主要载荷之一,探测器采用CCD236.探测器的量子效率会影响能谱拟合和绝对流量,有必要对其进行标定.利用^(55)Fe放射源,以硅漂移探测器为标准探测器,标定了CCD236在Mn-K_α(5.899 keV)和Mn-K_β(6.497 keV)能量点处的量子效率,此能段在Fe线附近,对X射线天文观测有重要价值.考虑探测器的分裂事例后,Mn-K_α和Mn-K_β处的量子效率分别为71%和62%.在-95—-30?C工作温度范围内,CCD量子效率与温度无关.利用CCD236的结构及实测的量子效率,不考虑沟阻影响,得到耗尽层厚度为38μm.对CCD236施加不同的电压,其量子效率基本不变,表明其在两相驱动下高低电平的耗尽层厚度相等,进而说明CCD236一直工作在深耗尽状态,其耗尽层到了外延层和衬底层边界,已达最大值. 朱玥 张子良 杨彦佶 薛荣峰 崔苇苇 陆波 王娟 陈田祥 王于仨 李炜 韩大炜 霍嘉 胡渭 李茂顺 张艺 祝宇轩 刘苗 赵晓帆 陈勇关键词:电荷耦合器件 量子效率 EP-FXT聚焦镜真实表面状态的性能模拟方法 被引量:1 2022年 后随X射线望远镜(follow-up X-ray telescope,FXT)是爱因斯坦探针卫星的主要载荷之一.为了获取高信噪比的数据,实现对观测天体的高精度定位,FXT使用Wolter-Ⅰ型X射线聚焦光学系统,该系统一直是X射线空间天文观测中的重要设备.根据Wolter-Ⅰ型的聚焦原理,结合实际的加工特点,利用蒙特卡罗模拟算法对影响光学成像质量的几个关键参量,如表面粗糙度、面形误差进行了模拟,结合模拟结果对各参量的作用效果进行了分析.之后利用PANTER实验室提供的聚焦镜性能测试结果对模拟方法进行了验证,同时对面形误差参量进行了限制.最终聚焦镜结构热控件半能量宽度(half energy width,HEW)模拟与实测结果基本一致.该模拟过程可以很有效地应用于聚焦镜加工工艺的摸索,为FXT的聚焦镜测试和标定工作提供参考.结合实测标定数据,该模拟方法生成的有效面积、渐晕和点扩散函数等可用于在轨观测标定数据库. 祝宇轩 陆景彬 陈勇 王于仨 杨彦佶 韩大炜 崔苇苇 赵晓帆 丛敏 李天明 吕中华 王皓迪硅漂移探测器时间分辨优化仿真研究 被引量:1 2021年 硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)中电荷包的漂移时间(μs·cm^(−1))与粒子入射位置到读出电极距离有关,而且通常不能直接测量,其不确定性是影响探测器时间分辨的主要原因。漂移时间和电荷灵敏放大器(Charge Sensitive Amplifier,CSA)输出信号上升时间之间有明显的对应关系,利用三角成形和梯形成形信号的脉冲幅度比可测量上升时间,从而得到漂移时间。对脉冲幅度比测量网络进行了建模仿真,研究了脉冲幅度比与CSA输出信号间的关系,以及SDD和CSA电子学噪声对脉冲幅度比的影响。结果显示:脉冲幅度比只与上升时间有关,可通过幅度比测量漂移时间。通过优化成形网络的成形参数可以控制电子学噪声的影响,使修正后的到达时间测量精度提高一个数量级左右。 虞年 徐玉朋 蔡严克 祝宇轩 赵晓帆 赵晓帆天体观测数据确定方法、装置、电子设备及存储介质 本发明提供一种天体观测数据确定方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:获取探测器在目标时段内待观测天体对应的存储区数据,目标时段为探测器的感光区对应的第一曝光时段;根据存储区数据,确定待观测天体对应的观测数据。该方法... 崔苇苇 王昊 赵晓帆 陈勇 霍嘉 张子良