关于掠射X射线望远镜介绍

[拼音]：lüeshe X shexian wangyuanjing

[外文]：grazing incidence X-ray telescope

一种使天体X辐射成像的仪器。X射线很易被介质吸收，且在介质中其折射率近于1。这表明，折射系统不可能用在X射线波段，而X射线在非常倾斜的掠射角下将产生全反射。掠射X射线望远镜就是利用这种全反射原理设计而成的。1952年，沃尔特首先建议利用X射线掠射的全反射现象来进行光学聚焦，使用两个同轴共焦旋转圆锥曲面组合构成的光学系统，可以减少像差。他还提出三种有实用意义的成像系统方案（如图）。X射线望远镜光学系统一般采用沃尔特Ⅰ型──抛物面焦点与双曲面的后焦点重合的同轴光学系统。其焦平面通过双曲面的前焦点。按照制作工艺来划分，X射线望远镜的研制已经历三代。第一代镜面是铝制的，效率为1％，1963年用这种望远镜拍摄到分辨率为几角分的照片，可看出太阳上存在着X射线发射区。第二代镜面是在光学抛光的不锈钢模上电铸镍，它的效率在8.3埃处约为20％。1965年，曾用它摄得太阳像，分辨率为30″，发现大面积弱发射区。第三代镜面已在天空实验室的望远镜装置上使用，一个是利用熔石英做镜面材料，另一个是由两套同轴共焦系统进行套迭组成。镜坯采用铝材，表面镀镍磷合金，分辨率可达1″～2″，能观测到许多日冕亮点。

X 射线望远镜的辐射接收器有乳胶（胶卷或干板）、正比计数器、X射线图像转换器等。乳胶是使用最广泛、历史最长的辐射接收器，它可以积累与储存太阳像，能充分地利用观测时间，使用方便。迄今在X射线天文观测中仍占相当重要的地位。使用乳胶记录方法的不利之处在于它的效率很低，需要较长的累积时间。在空间探测上使用受到限制。利用X射线图像转换器作为X光望远镜的辐射接收装置没有这些缺点。在 X射线天文中已经使用的X射线图像转换器有两种：

（1）微通道板(MCP)，是根据二次电子发射的原理由许多极细的高铅玻璃管构成的；

（2）闪烁晶体，一些透明的晶体（如碘化钠或塑料）在吸收X光子后，原子（或分子）被激发（或电离），它们在核态向低能态过渡中发射出可见辐射，即可用通常光导摄像管、正摄像管、二次电子电导摄像管来拍摄。位置灵敏正比计数器是一般正比计数器的变型，是使用许多平行金属丝获得信息的计数器，它灵敏度高、分辨率低，适合探测十分微弱的宇宙X射线展源。

在恒星X射线天文学中使用的掠射X射线望远镜，在结构上与太阳 X射线望远镜相似。由于恒星的辐射流量比太阳弱得多，因而恒星掠射X射线望远镜要求有更大的有效集光面积和更灵敏的探测器。为了探测宇宙中较弱X射线源，美国在七十年代开始研制集光面积为1，000平方厘米、焦距为610厘米的掠射X射线望远镜，视场为60'，分辨率为2"。