分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-03-25 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 卫星采集的数据是按位或者字节的形式存储,这些格式都是地面预定义的。卫星下传的数 据经过去格式及分包后,地面需要根据这些预定义格式将数据进行解析,生成可读的十进制数。这些格式尽管在不同卫星及载荷上有很大差异,但是它们都具有可解析性。本文 设计了一种软硬件接口来定义及存储这些解析格式,同时根据这些格式产生软件可读的配置文件从而进行数据解析。这对大量数据文件来讲省时省力,同时可以保障解析的正确性。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-07-27 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 空间探测器对X射线天体源的有效观测时间主要受到空间环境因素的制约。制约有效观测时间的主要因素包括太阳避免角,地球对源的遮挡及南大西洋异常区等;然而卫星处于一些高粒子本底区域,太阳与地球之间的光照区及视场指向接近地球时,本底水平很高而且难以确定,这些时间的数据也是难以使用的。本文利用orbitTools函数库预测轨道,利用HEAsoft下的attitude函数库计算空间环境变量,利用这些空间环境变量对源的观测时间进行估计,并通过与实际观测比较,证明本方法估计的观测时间能够比较好的与实际情况一致。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-07-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 天文卫星获取的数据需要经过天文卫星下传数据处理系统的一系列加工生成可以分析的数据产品,这些产品及相应软件要发布给国内外用户。同时数据处理系统还要监测载荷状态,数据质量及天体源爆发情况等。这样,下传数据处理系统的建设直接关系到物理成果的获取,规划该系统就变得非常有意义。本文从数据产品定义,子系统规划,数据流程等方面介绍该系统的规划,并提出以模块化开发方式从整体上协调各个子系统的开发,使各个系统及其软件相互配合,共同促进科学产出。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 基础科学研究的能力建设及大科学装置对我们获得世界领先的科学成果、发展引领世界的关键技术、培养在科学上和技术上全面发展的人才具有极为重要的意义,对国家的未来发展是必不可少的。文章讨论了建设引领世界的大科学装置的必要性,目前存在的一些问题,及解决问题的一些建议。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-11-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的核心科学目标是探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体运动和新物理前沿的研究。通过大面积铺设μ子探测器(MD)极大的压低宇宙射线背景,从而提高高能伽马射线探测的灵敏度。作为MD的核心部件之一的光电倍增管(PMT)负责接收水中的切伦科夫光子并将其转换成电信号输出,因此PMT的性能好坏直接影响MD的性能。稻城实验室2%抽样测试结果表明PMT的各性能达到MD的指标要求,与批量测试结果的相对偏差小于2%。
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-26
摘要: 应用数字化技术对核谱学测量中的探测器输出信号进行处理,特别是针对高效率闪烁体探测器输出的时间信号,利用数字化单元的多ADC交错采集、多条件触发等方法实现了时间谱测量中伽马射线的高效率采集、快速响应触发和高分辨定时等信号的数字化处理.通过研究典型的时间信号——22Na放射源衰变放出的正电子湮没前后的伽马信号,对探测器探测到的脉冲信号下降沿进行符合甄别和时间差计算等相应算法处理,实现核电子学信号处理方法中时幅转换、多道计数等核谱学时间谱符合测量模块的多信号数字化处理.
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-12-02 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 地面水切伦科夫探测器实验(WCDA)是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目的重要组成部分,主要物理目标是实现在甚高能中低能段(100 GeV~30 TeV)对整个北天区伽马源的巡天观测。为了确保对辐射源探测的指向准确性,需要对探测器阵列进行时间标定。本文主要介绍了WCDA探测器中时间标定方法、标定系统的搭建以及关键部件-分光光纤束的批量测试。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m,属于典型的高寒山地气候,天气变化迅速。广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是LHAASO三大观测阵列之一,需要在晴朗的夜晚工作。为保证望远镜的正常运行,需要时刻检测雨雪情况, 保证广角切伦科夫望远镜阵列在雨雪天气时及时关闭。但由于气温过低,传统的雨雪传感器在站点不能正常工作,因此需要改进仪器增加加热装置。通过实验室研究完成了加热装置设计,并在现场进行了实地检测。结果表明,高灵敏度雨雪传感器可以在站点低温环境下使探测表面温度保持在零度以上,可以实时有效地监测雨雪天气,为广角切伦科夫望远镜的正常运行提供了重要的支撑。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-10-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO)主要用于探索高能宇宙线起源、高能天体演化以及新物理前沿等。 其中的大面积缪子探测器(Muon Detector,MD)阵列,具有对原初伽马射线的高鉴别能力,能够完成超高能伽马射线的高灵敏度探测。缪子探测器通过阳极和第七打拿极两路信号共同读出的方式,实现1~10 000个缪子的大动态范围探测。为了减小在阳极信号饱和后的区域,直接转换为打拿极信号进行测量的误差,提出了将阳极(阳极未饱和部分)和打拿极( 阳极饱和部分) 两部分信号进行拼接测量的电荷测量优化方案。 通过数值模拟得出阳极与打拿极之间的连接方式,可以采用实验室标定的阳极、打拿极关系进行连接。数值模拟结果表明,该方案在1~10 000个缪子的大动态范围内有效降低了测量误差,误差小于1%,缪子谱结构得到明显改善。利用全波形信号进行数据分析的结果与模拟结果很好符合,验证了该方案的有效性。
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-24
摘要: 正电子湮没谱学技术是研究材料微观结构非常有效的一种特色的核谱学分析方法,主要用于获取材料内部微观结构的分布信息,特别是微观缺陷结构及其特性等传统表征方法难以获取的微观结构信息. 近年来,在慢正电子束流技术快速发展的基础上,正电子湮没谱学技术在薄膜材料表面、界面的微观结构的研究中得到了广泛的应用. 特别是正电子湮没谱学技术对空位型缺陷的高灵敏表征能力,使其在金属/合金材料表面微观缺陷的形成机制、缺陷结构特性及其演化行为等研究方面发挥了独特的优势. 针对材料内部微观缺陷形成机制、演化机理,以及缺陷特性的研究,如缺陷的微观结构、化学环境、电子密度和动量分布等,正电子湮没谱学测量方法和表征分析技术已经发展成熟. 而能量连续可调的低能正电子束流,进一步实现了薄膜材料表面微观结构深度分布信息的实验表征. 本文充分调研了慢正电子束流技术应用研究的最新进展,主要围绕北京慢正电子束流装置在金属/合金材料微观缺陷研究中,针对微观缺陷特性的表征和表面微观缺陷演化行为的应用研究成果展开综述.
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 天文卫星获取的数据需要经过一系列操作生成可以发布给科学用户的数据产品,数据预处理是其中比较重要的环节,它是数据发布的基拙。以硬X射线调制望远镜卫星的中能X射线望远镜及天宫二号上伽玛暴偏振探测仪为例,详细介绍了数据的预处理步骤和方法。提出了一套数据预处理的步骤,并给出数据解析的策略和时间计算方法等,这对中国天文卫星数据处理系统的研制具有参考意义。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 硬X射线调制望远镜卫星(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)是一颗空间X射线观测卫星,目前已经获取了大量观测数据。作为载荷硬件和科学分析的桥梁,数据分析软件起到非常重要的作用,它与科学结果的产出息息相关。本文主要介绍HXMT数据分析软件开发的需求,分析过程及软件框架等。HXMT数据软件不仅提供了一系列工具帮助用户分析HXMT数据,同时用户可以基于HXMT框架开发自己的程序进而分析HXMT数据,更为重要的是本软件提供的底层库可以在不同卫星系统中使用。希望本工作对未来数据分析软件的设计和开发提供借鉴。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-08-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: HXMT卫星高能望远镜数据存在非真实光子事例的聚集,突出表现在光变曲线上存在许多毛刺。这对光变和能谱的研究产生了一定的影响。本文分析了大量毛刺事例的性质,并基于这些性质通过事例时间间隔相邻法识别毛刺。我们发现这种方法可以在事例级别识别毛刺,这比利用一些特征函数,比如信噪比方法,有较大的优势。毛刺事例的识别对正常光子事例的影响非常小,而且毛刺事例在光变上不会产生周期和准周期信号。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-04 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m。激光标定系统是LHAASO的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field-of-view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)的组成部分之一,用于标定广角切伦科夫望远镜阵列接收的光子数的绝对增益。激光标定系统中的激光能量测量系统由能量探头(Energy sensor)、能量计( Energy meter) 和温控系统3 部分组成,主要用于精确测量发射向广角切伦科夫望远镜阵列视场内的脉冲激光束的能量。主要对能量探头进行了相对标定和性能研究,并设计开发了保温系统来保证能量探头在环境恶劣的高海拔地区正常工作。 通过能量探头之间的相对标定,可以提高激光能量测量的准确性。能量探头的性能测试结果表明,在以能量探头中心为圆心、直径为8 mm的圆形区域内,其不均匀度小于1. 5%。激光束的入射角对能量探头测量激光脉冲能量几乎没有影响,但是垂直入射时能量探头反射的激光会损坏激光器,因此需要避免激光束垂直入射能量探头。此外,能量探头具有较强的温度效应。因此,独立开发了保温系统来保证能量探头的正常工作,以满足实验的要求。这些研究工作是激光标定系统进行正常工作和运行的基础。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-09-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 三维升降转台是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)广角切伦科夫望远镜阵列(WFCFA)成像激光雷达标定系统的核心组成部分,主要由慢控子系统、机械子系统和标准零点子系统构成,用于精确控制激光束的出射方向。本文采用高精度数字图像处理技术对三维升降转台的性能进行研究,结果表明其旋转和升降定位精度分别为0.005°和0.056 mm、重复精度分别为0.003°和0.075 mm,满足成像激光雷达标定系统的实验要求。三维升降转台的自动控制巡航功能,有效减少了人工干预,提高了系统远程使用的可靠性和效率。标准零点的校准功能可以有效地监测三维升降转台的定位精度并且在失准的情况下,能够实现远程校准,以确保三维升降转台长期高精度稳定运行。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-05-27 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: GECAM是专门针对引力波伽马暴的研究机遇而提出的中国科学院空间科学(二期)先导专项卫星任务。GECAM卫星通过数传、遥测以及北斗短报文三个通道下行触发、事例、并道、工程以及短报文等多种类型的数据,数据预处理过程需要对这些数据进行快速正确处理,以满足科学家对天文事件数据正确性和时效性的要求。本文针对GECAM卫星数据处理时效性要求高、数据连续完整、多信道数据融合处理以及触发事件数据切分等特点,对科学数据处理流程和天文警报信息处理流程进行了设计,概述了关键核心算法的思路与实现方法。卫星发射入轨后,数据预处理软件运行良好,正确性和及时性指标满足要求,为后续爱因斯坦探针(EP)卫星、中法天文卫星(SVOM)等空间天文卫星开展数据预处理工作提供了参考。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-11-27 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 水切伦科夫探测器阵列(WCDA)是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的主体探测之一,水作为探测器的唯一探测介质,水的洁净度将直接影响探测器对切伦科夫光的探测效率。为保证WCDA物理目标的实现,水衰减长度的实时测量和监测至关重要,是探测器正常运行和标定的关键工作之一。本实验分别介绍了水衰减长度测量装置和紫外可见分光光度计的工作原理,并通过不同波长的LED对各种样品水进行测量,将两种方法的数据结果进行对比分析,找出了两种装置的测量误差分别为0.22m和0.18m,以及工业指标吸光度与科研指标水衰减长度之间的对应关系,并为GEANT4模拟确定了一种Querry水质模型,进一步推进了模拟的真实化。通过对WCDA一号水池水衰减测量装置的验证及从注水到稳定运行期间的水质监测的数据研究,总结了一套稳定可靠的水质监测方案,为二、三号水池的监测工作奠定了良好的基础。
分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2024-02-20
摘要: 在中国散裂中子源反角白光终端,测量了中子能量为33.9MeV 12C(n,d)x的角微分反应截面。利用轻带电粒子探测器阵列(LPDA)E-E 望远镜系统, 测量了在实验室坐标系下从24.5到155.5 12C(n,d)x 的角微分反应截面。实验结果能够很好的符合以前的实验结果。由于缺少实验数据,这项工作为相关数据库的评价及数据库研制提供了重要参考。
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-24
摘要: 有机-无机杂化膜兼具高分子膜和无机膜的特点,可克服常规分离膜遭遇的渗透性与选择性能间的trade-off问题,是一种有广泛用途的膜材料研究表明,应用正电子湮没寿命谱和正电子湮没符合多普勒展宽能谱等正电子湮没谱学技术能从微观尺度对聚合物-金属有机骨架材料杂化膜PDMS-MIL-101(Cr)的微观结构进行了表征,结果表明,随着MOFs添加量的增大,交联位置处的空位和聚合物基体的自由体积的尺寸都变小,MOFs进入了聚合物的自由体积.杂化膜的正电子湮没符合多普勒展宽能谱显示,MIL-101(Cr)亚纳米粒子的加入使得正电子在聚合物基体PDMS氧原子上的偏向湮没效应减弱,部分正电子与来自MIL-101(Cr)亚纳米粒子中金属原子的电子发生湮没,表明MOFs进入自由体积后与PDMS中的氧原子形成键,遮挡了自由体积周围的部分氧原子 .结果表明,应用正电子湮没谱学技术从微观尺度上表征有机-无机杂化膜的微观结构是非常有效的实验分析方法.
分类: 图书馆学、情报学 >> 图书馆学 提交时间: 2023-07-09 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 为促进经济发展、社会进步与科技创新,必须大力推动开放科学,开放数据成为开放科学的重要组成。开放数据基础设施由物理实体和虚拟系统组成,是支撑开放数据和满足不同领域数据应用需求的基础,其发展是信息技术演进的客观过程。文章分析了开放数据基础设施的要素,阐明了开放数据基础设施对促进开放科学实施的意义和积极作用,分析了我国开放数据基础设施的现状,针对我国开放数据基础设施存在的不足与挑战提出了发展建议。