申请/专利权人：北京控制工程研究所

申请日：2021-06-29

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113849953B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/11;G06F17/15;G06F17/16;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.01.14#实质审查的生效;2021.12.28#公开

摘要：本发明提供了一种用于空间X射线通信的微焦斑装置设计优化方法，该方法以光学系统的微焦斑均方根半径为优化目标，以视场、离焦量和镜片倾斜量为设计变量，充分考虑X射线光子能量和反射率的特征信息，构建了空间X射线通信的微焦斑装置设计优化模型，基于蒙特卡洛法实现空间X射线通信用的微焦斑装置的设计优化。本发明一方面避免传统X射线光学仿真分析方法仅考虑单一能量的X射线光子，且不考虑X光线光子反射率的缺陷；另一方面采用蒙特卡洛法实现不同参数组合条件下X射线聚焦光学系统的微焦斑优化，获得高增益的X射线通信用微焦斑装置的设计优化，为设计人员提供更多合理的选择。

主权项：1.一种用于空间X射线通信的微焦斑装置设计优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1确定空间X射线通信微焦斑装置设计优化参数，所述设计优化参数包括X射线镜片倾斜量r、视场F和离焦量Dec为设计变量；2根据步骤1确定的空间X射线通信微焦斑装置的设计优化参数，构建空间X射线通信微焦斑装置优化模型；3初始参数化，设置P个X射线光子在光学镜头内表面上的入射位置、光子能量和掠入射角；4确定设计变量取值范围；5利用蒙特卡洛光学追踪法和X射线全反射理论，根据步骤3设置的X射线光子入射位置坐标，X光子沿直线掠入射至光学镜片的内表面，通过计算入射点的曲率半径以及入射点到光学镜头中心轴线的距离，得到每个X射线光子的实际掠入射角；6根据每个X射线光子的光子能量计算所述光子的临界入射角，计算得到第p个X射线光子的临界入射角为φp；7通过比较每个X射线光子的临界入射角φp与所述光子的实际掠入射角判定该入射的X射线光子是否发生全反射，如果则认定该X射线光子发生全反射，并统计全反射的光子数Ntotal；8计算所述全反射的X射线光子Ntotal在光学镜片内表面的反射角；9根据步骤8计算获得所述光子在镜头内表面上的反射角，根据三角函数计算每个光子到达探测器焦平面的位置坐标；10X射线微焦斑聚焦性能分析，开展空间X射线通信微焦斑装置设计。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京控制工程研究所 一种用于空间X射线通信的微焦斑装置设计优化方法

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