[发明专利]用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置

说明书

技术领域

本发明属于光衰减技术领域，特别涉及一种光衰减装置，可用于X射线脉冲星地面模拟系统中模拟脉冲星光源的光衰减装置。

背景技术

X射线脉冲星是一种高速旋转、高度磁化的“极端”天体，其自转周期短，稳定度高，这些特点使得在深空中利用X射线脉冲星进行导航和授时成为可能。但X射线脉冲星距离地球一般在上百到几十万光年，X射线脉冲信号衰减较为严重，X射线探测器技术尚未完全成熟，X射线脉冲星信号的实测试验尚无法进行，因此研究X射线脉冲星信号特点主要是通过X射线脉冲星地面模拟装置进行的。

在X射线地面模拟装置中可以用X射线源或可见光源模拟X射线脉冲星，然后经光衰减装置对X射线源或可见光源进行大幅度衰减，直至衰减至单光子流，才能符合空间探测器探测到的X射线脉冲星的信号。因此要求该衰减装置能精确控制对X射线源或可见光光源的衰减量，同时能屏蔽外界环境光的干扰，使衰减之后的光子流量与实测的X射线脉冲星信号特性相符。

根据已公开的专利申请，在X射线脉冲星地面模拟系统中采用的衰减装置通常有两类：

（1）对X射线源进行衰减的衰减装置，如“一种用于X射线脉冲星导航的地面模拟方法，授权公告号：CN 101782390B”，该专利中衰减装置的材料通常为铝、钛、铬、铁、铜以及钼，并且其真空工作腔的结构对X射线具有强衰减的优点，但这种装置由于其真空工作腔的结构复杂，使其调节较为困难，很难精确模拟不同脉冲星所对应的流量；

（2）对可见光进行衰减的衰减装置，如“一种脉冲星信号模拟器，专利申请号：200910023383.3”以及“多脉冲星模拟器，专利申请号：200910023707.3”，该专利申请中采用实际的大气层作为衰减装置，在模拟的真实性上有优势，但环境光复杂多变，无法连续调节，特别是在较强环境光干扰下使得模拟脉冲星的信号完全湮没甚至丢失，给信号分析与处理带来极大不便，严重影响了X射线脉冲星地面模拟系统的可行性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述装置的不足，提出了一种用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，以屏蔽环境光干扰，增大衰减系数的可调范围，提高衰减调节的可操作性，实现对脉冲星模拟光源衰减流量的有效控制。

为实现上述目的，本发明的脉冲星地面模拟系统的衰减装置，包括：衰减腔、和光子探测器,其特征在于：还包括光源腔、光源腔密封塞、衰减部件、脉冲星模拟光源电路板和防水接头。

所述的脉冲星模拟光源电路板固定在光源腔密封塞的内壁上，防水接头贯穿在光源腔密封塞内，光源腔密封塞固定在光源腔的光入口端；所述的衰减部件固定在衰减腔的腔体内，它的光入口端和光出口端分别与光源腔的光出口端和光子探测器连接。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，其特征在于所述的光源腔密封塞上设有光源固定柱体和通孔，光源固定柱体用于固定脉冲星模拟光源电路板，通孔22的孔径与标准防水接头7的尺寸一致，标准防水接头7放置在该通孔22内，通过防水接头把脉冲星模拟光源电路板的导线引出腔体外部并防止光渗漏。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，光源腔密封塞与光源腔通过螺纹紧固密封。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，衰减部件包括：固定件、压塞、凹槽、导轨和弹簧，固定件上设有中心筒状柱体和固定件通孔，压塞上设有压塞通孔、压塞中心筒状柱体和导轨过孔，凹槽上设有凹槽通孔，该固定件通孔、压塞通孔和凹槽通孔的孔径相同，且中心线均在同一条直线上。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，导轨穿入压塞上的导轨过孔，使压塞能在导轨上滑动，导轨的两端分别固定在固定件和凹槽上，凹槽内放置有衰减材料。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，固定件中心筒状柱体和压塞中心筒状柱体的外径相同，弹簧的两端分别固定在这两个中心筒状柱体上，使弹簧的弹性力推动压塞把衰减材料紧固在凹槽底部，实现压塞与凹槽的紧配合。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，光源腔上设有光源腔光出口固定板，衰减腔上设有衰减腔光入口固定板和衰减腔光出口固定板；光源腔、衰减腔和衰减部件的中心线均在同一条直线上。

上述用于脉冲星地面模拟系统的衰减装置，光源腔固定板与衰减腔光入口固定板通过螺栓和螺母紧固连接，衰减腔光出口固定板与光子探测器通过螺栓和螺母紧固连接。

本发明与现有的脉冲星地面模拟系统中的衰减装置相比具有如下优点：

（1）本发明由于采用了组合式结构，使整个衰减装置易于组装和拆卸，并且有效屏蔽了环境光的干扰；