| 题名 | 月基地球等离子体层极紫外成像仪检测方法的研究 |
| 作者 | 王丽辉 |
| 答辩日期 | 2008-05-27 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 陈波 |
| 关键词 | 地球等离子体层 极紫外 多层膜 光学性能 检测 |
| 其他题名 | Study of method to test Earth’s Plasmasphere EUV Imager on the moon |
| 学位专业 | 光学 |
| 英文摘要 | 地球磁层中的许多复杂的相互作用里，等离子体层是一个重要的因素，因此，由于各种原因，它的全球范围内的动力学知识十分重要。通过对地球等离子体层He+的辐射成像，可以从全球范围内记录地球等离子体层冷等离子体的结构和动力学过程。目前，月基地球等离子体层极紫外(EUV)成像仪已经列入“嫦娥二期”中的有效载荷。通过本课题研究，研制出EUV成像仪地面模型样机，并采用合理有效的检测手段对其进行性能检测，为进一步的工程研制奠定基础。 地球等离子体层EUV成像仪是正入射成像系统，工作波段为30.4nm，视场角为15°，角分辨率为0.2°。考虑到EUV波段成像仪的特点，研究了美国的IMAGE和ALEXIES成像仪的结构，确定我们的系统采用单球面反射结构，它由环形入瞳、凹面反射镜和探测器组成。 为了使系统满足结构设计要求和成像质量的要求，利用Zemax光学设计软件对几种系统结构进行光线追迹，并优化结构参数。同时，分析系统的像差及影响系统角分辨率的因素，利用非近轴标量衍射理论推导了多层膜表面散射对正入射成像系统成像质量的影响。 由于EUV波段光学元件特有的光谱特性，每个光学元件的性能指标对成像仪的传输效率及成像质量都有重要的影响。本文研究了不同材料在EUV波段的吸收特性，通过Macleod膜系设计软件模拟多种膜层结构的特性。为了解决成像仪在30.4nm有很高的反射率，在58.4nm有很低的反射率，提出了在B4C/Si多层膜上镀一层Au的膜层结构。 本文重点解决的问题是研究EUV成像仪的检测方法，搭建检测装置，对光学元件进行检测。检测多层膜反射镜得到其中心波长为30.58nm，反射率为14.5%；反射镜不同位置的中心波长标准偏差为0.25nm，峰值反射率的标准偏差为2.1%；利用最小二乘法拟合估计出多层膜的实际结构参量；推导出系统在30.4 nm处的传输效率和角分辨率分别为1.2%和0.1°。 可见光波段测量系统传递函数的仪器不能用来测量EUV系统，因此，本文通过测量单个光学元件的数据，计算出各因素对系统角分辨率的影响，再利用误差传递的高斯公式估计出系统在EUV波段的角分辨率为0.1°，并给出系统的线扩展函数。最后，系统对远处的物体成像，得出系统在可见光波段的角分辨率为0.04°，则系统在EUV波段的角分辨的上限为0.04°，进一步证明了系统在EUV波段满足角分辨率0.2°的要求，该检测结果为相机的后续实验研究提供依据。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 118 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.165.120//handle/181722/673]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王丽辉. 月基地球等离子体层极紫外成像仪检测方法的研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2008. |
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