空間X射線通信是以X射線為載波,實現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、穿透力強等特點,因此有望實現空間高速、長距離的信息傳輸,并在一些電磁屏蔽等特殊場合中擁有無法比擬的優(yōu)勢。本文主要圍繞空間X射線通信中的傳輸理論、X射線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)射源和探測器等進行了相關理論與實驗研究,為空間X射線通信的繼續(xù)深入研究奠定了基礎。本文首先通過理論仿真,分析了X射線通信可用于空間信息傳輸的可行性;隨后建立了空間X射線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射線通信地面演示驗證系統,并對用于空間X射線通信的探測器進行了分析,采用現有的微通道板(Micro Channel Plate,MCP)和硅漂移SDD(Silicon Draft Detector,SDD)探測器分別實現了40kbps和100kbps的通信實驗驗證,為空間X射線通信系統的優(yōu)化設計提供了一定的指導。其次,本文考慮到X射線光子的粒子性較強,引入碰撞模型,對X射線穿透等離子體的理論模型進行了優(yōu)化。利用一套輝光放電等離子體源,搭建了X射線穿...

【文章頁數】：107 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1X射線的發(fā)現，(a)倫琴教授，(b)手骨骼照片

第1章引言1第1章引言1.1X射線通信的產生及研究意義1.1.1X射線的發(fā)現1895年，德國物理學教授倫琴（W.G.Rontgen）在實驗室里進行陰極放電研究時，發(fā)現了一種可穿透硬紙板、木塊等材料的看不見的物質，以數學方程中常見的未知數表達“X”來定義，稱之為“X射線”[1~2]....

圖1.2X射線在電磁波譜中的位置

第1章引言1第1章引言1.1X射線通信的產生及研究意義1.1.1X射線的發(fā)現1895年，德國物理學教授倫琴（W.G.Rontgen）在實驗室里進行陰極放電研究時，發(fā)現了一種可穿透硬紙板、木塊等材料的看不見的物質，以數學方程中常見的未知數表達“X”來定義，稱之為“X射線”[1~2]....

圖1.3X射線在(a)醫(yī)學透視、(b)無損檢測和(c)微觀結構分析中的應用

空間X射線通信關鍵技術研究2)(24.1)(keVEnm...（1.1）由于X射線的波長短、光子能量高，頻率大于可見光頻率103量級以上，因此它具有以下性質[5~6]：（1）穿透力強。X射線光子能量高，可透過許多可見光無法透過的物質，其穿透能力與光子能量、被穿透材料的原子序數和密....

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射線脈沖星輻射的具有高穩(wěn)定性的X射線脈沖實現深空自主導航的原理....

本文編號：4002372