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空間X射線(xiàn)通信關(guān)鍵技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間:2024-07-06 09:10
  空間X射線(xiàn)通信是以X射線(xiàn)為載波,實(shí)現(xiàn)空間信息傳遞的一種通信方式。相比微波、激光等通信方式,具有頻率高、光子能量大、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn),因此有望實(shí)現(xiàn)空間高速、長(zhǎng)距離的信息傳輸,并在一些電磁屏蔽等特殊場(chǎng)合中擁有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。本文主要圍繞空間X射線(xiàn)通信中的傳輸理論、X射線(xiàn)在等離子體鞘套和空間帶電粒子環(huán)境下的傳輸特性以及發(fā)射源和探測(cè)器等進(jìn)行了相關(guān)理論與實(shí)驗(yàn)研究,為空間X射線(xiàn)通信的繼續(xù)深入研究奠定了基礎(chǔ)。本文首先通過(guò)理論仿真,分析了X射線(xiàn)通信可用于空間信息傳輸?shù)目尚行?隨后建立了空間X射線(xiàn)通信的功率傳輸模型、誤碼率模型等,搭建了基于10m真空管道的空間X射線(xiàn)通信地面演示驗(yàn)證系統(tǒng),并對(duì)用于空間X射線(xiàn)通信的探測(cè)器進(jìn)行了分析,采用現(xiàn)有的微通道板(Micro Channel Plate,MCP)和硅漂移SDD(Silicon Draft Detector,SDD)探測(cè)器分別實(shí)現(xiàn)了40kbps和100kbps的通信實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為空間X射線(xiàn)通信系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的指導(dǎo)。其次,本文考慮到X射線(xiàn)光子的粒子性較強(qiáng),引入碰撞模型,對(duì)X射線(xiàn)穿透等離子體的理論模型進(jìn)行了優(yōu)化。利用一套輝光放電等離子體源,搭建了X射線(xiàn)穿...

【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

圖1.1X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn),(a)倫琴教授,(b)手骨骼照片

圖1.1X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn),(a)倫琴教授,(b)手骨骼照片

第1章引言1第1章引言1.1X射線(xiàn)通信的產(chǎn)生及研究意義1.1.1X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)1895年,德國(guó)物理學(xué)教授倫琴(W.G.Rontgen)在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行陰極放電研究時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種可穿透硬紙板、木塊等材料的看不見(jiàn)的物質(zhì),以數(shù)學(xué)方程中常見(jiàn)的未知數(shù)表達(dá)“X”來(lái)定義,稱(chēng)之為“X射線(xiàn)”[1~2]....


圖1.2X射線(xiàn)在電磁波譜中的位置

圖1.2X射線(xiàn)在電磁波譜中的位置

第1章引言1第1章引言1.1X射線(xiàn)通信的產(chǎn)生及研究意義1.1.1X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)1895年,德國(guó)物理學(xué)教授倫琴(W.G.Rontgen)在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行陰極放電研究時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種可穿透硬紙板、木塊等材料的看不見(jiàn)的物質(zhì),以數(shù)學(xué)方程中常見(jiàn)的未知數(shù)表達(dá)“X”來(lái)定義,稱(chēng)之為“X射線(xiàn)”[1~2]....


圖1.3X射線(xiàn)在(a)醫(yī)學(xué)透視、(b)無(wú)損檢測(cè)和(c)微觀結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

圖1.3X射線(xiàn)在(a)醫(yī)學(xué)透視、(b)無(wú)損檢測(cè)和(c)微觀結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

空間X射線(xiàn)通信關(guān)鍵技術(shù)研究2)(24.1)(keVEnm...(1.1)由于X射線(xiàn)的波長(zhǎng)短、光子能量高,頻率大于可見(jiàn)光頻率103量級(jí)以上,因此它具有以下性質(zhì)[5~6]:(1)穿透力強(qiáng)。X射線(xiàn)光子能量高,可透過(guò)許多可見(jiàn)光無(wú)法透過(guò)的物質(zhì),其穿透能力與光子能量、被穿透材料的原子序數(shù)和密....


圖1.4脈沖星示意圖

圖1.4脈沖星示意圖

第1章引言3期穩(wěn)定度優(yōu)于地球上最穩(wěn)定的銫原子鐘[7]。圖1.4脈沖星示意圖。Figure1.4Schematicdiagramofthepulsar.1981年,ChesterT.J.和ButmanS.A.提出了利用X射線(xiàn)脈沖星輻射的具有高穩(wěn)定性的X射線(xiàn)脈沖實(shí)現(xiàn)深空自主導(dǎo)航的原理....



本文編號(hào):4002372

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