申请/专利权人：中国科学院紫金山天文台

申请日：2022-06-15

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN115080910B

主分类号：G06F17/14

分类号：G06F17/14;G06F17/16;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.10.11#实质审查的生效;2022.09.20#公开

摘要：本发明公开了一种基于傅立叶变换的X射线调制望远镜透过率函数计算方法，该方法通过使用傅立叶变换对望远镜的光栅几何结构进行分析，并在傅立叶展开下计算双层光栅的积分，从而给出探测器透过率函数的解析结果；在此基础上，通过引入旋转矩阵与平移变换描述其在三维空间中的状态，进而可以分析其在各种工程条件下的表现形式。该方法相较之前普遍使用的基于数值计算及三角函数近似的方法，在计算的速度和精度上分别有不同程度的提升。最重要的是，该方法对于工程条件下的透过率函数进行精确计算的能力，是以往的方法所不具备的，在实际应用具有相当的价值。

主权项：1.一种基于傅立叶变换的X射线调制望远镜透过率函数计算方法，其特征在于：定义描述光栅本征状态的自身坐标系为g系，设g系的三个坐标轴分别为xg、yg和zg轴,g系原点定义在光栅中心，其xg-yg平面与光栅主平面平行，xg轴与光栅中钨丝阵列的排列方向平行，yg轴与钨丝单体延伸的方向平行，zg轴垂直于xg-yg平面并指向太阳；定义描述望远镜中探测平面状态的坐标系为探测平面系，设所述探测平面系的三个坐标轴分别为x、y和z轴，所述探测平面系的x-y平面与望远镜的探测平面重合，z轴垂直于x-y平面并指向太阳；光栅处于设计的理论位置和姿态时,中心位于探测平面系的z轴上，且主平面与探测平面系的x-y平面平行；定义一个假设的光栅自身坐标系f系，所述f系为中间坐标系，通过一组x、y、z轴方向的空间平移能够与探测平面系重合，通过一组空间旋转变换能够与g系重合，设所述f系的三个坐标轴分别为xf、yf和zf轴；将入射光投影到x-zxf-zfxg-zg平面上，将其与zzfzg轴的夹角记为θθfθg；将入射光投影到y-zyf-zfyg-zg平面，将其与zzfzg轴的夹角记为用参数对来表示入射光在各系中的入射角度，用参数对x,yxf,yfxg,yg来表示光子的入射位置；所述计算方法的实施过程包括以下步骤：步骤一，分析单层光栅的几何结构，给出光子在光栅中的投射长度t，在g系下，投射长度函数将其带入高能光子透过率公式得到单层光栅中光子的透过率函数Tgxg,θg，其中，λE为能量E的光子的辐射长度；步骤二,对透过率函数Txg,θg进行傅立叶级数展开；步骤三,给出从f系到g系的空间旋转变换对应的旋转矩阵Sα,β,γ，α,β,γ为空间旋转角；基于所述旋转矩阵sα,β,γ，求得光子的入射位置与入射角度在发生空间旋转变换前后的坐标关系；步骤四，引入空间平移造成的坐标变换，沿着入射光方向将透过率函数投影到探测平面上，得到在探测平面系中的单层光栅的透过率函数x,y,θ,为探测平面系下的空间位置与入射角度；步骤五，在傅立叶级数的形式下，在探测区域上对子准直器前、后光栅的透过率函数进行积分，得到目标的透过率函数

全文数据：

权利要求：

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