MPO全天监视器

微通道板光学(MPO)

• 目前有效面积重量比最大的X射线光学。

•Chandra XMM-Newton IXO-SPO MPO •18500 kg/m2 2300 kg/m2 200 kg/m2 25 kg/m2

•极好的角分辨率 中等角分辨率 中等角分辨率 较差的角分辨率

•极高的加工难度 中等加工难度 加工难度未知 低加工难度

VHF

GPS天线

X波段天线

测控天线

星敏感器

星敏感器

龙虾眼X射线

望远镜

卫星总质量 380kg：

平台200kg、龙虾眼150kg、

数传10kg、余量20kg

平台包络尺寸：

900mm×900mm×1000mm

1950mm

卫星构型 采用上海微小卫星中心 为SVOM和炭星设计的卫星平台

X射线探测单元的初步设计

探测单元的有效面积。镀Ni反射膜，GEM气体探测器入射窗为1微米聚酰亚胺薄膜。

GEM探测器结构示意图

龙虾眼MPO望远镜系统 焦距：375mm 视场：20度x20度 尺寸：280x280 (mm) 7x7 MPO镜片 镜片：40x40x1 (mm)

探测器：气体电子倍增器（GEM） 尺寸：140x140 (mm) 能量分辨率～20％

20μ

26μ

有效面积

提高焦距有利亍提高有效面积->增大探测器面积 有效面积计算 视野内望远镜性能的变化 模拟

结构设计

桁架式结构设计 探测器周围屏蔽厚度：Gient4模拟计算

视场配置 跟随观测视场重叠区域

仅能提高有效面积，无法提高灵敏度 边缘效应可能不适合用亍follow up：需要模拟

小视场、长焦距（大有效面积）～5度x5度

镜面结构

主镜架

MPO镜片

光学镜面所在的球面

主光轴单元光轴

1

1

2

2

3

3

4

4

A A

B B

C C

D D

SHEET 1 OF 1

DRAWN

CHECKED

QA

MFG

APPROVED

chen 2012/5/9

DWG NO

TITLE

SIZE

CSCALE

REV

主镜架

单元镜架

MPO镜片

镜面 • 焦距375mm

• 视场FOV20°×20°

• 尺寸280×280mm2

• 一个MPO镜片尺寸4×4平方厘米，镜片曲

率750mm

• 一个X射线镜面由7×7镜片拼接而成

• 即微通道宽度20微米，通道间间隔26微米，

占空比为76%

探测器 • 无法选择硅探测器：工艺，冷却、电子学

等等

• MCP探测器：无能量分辨率，量子效率太

低

• 气体探测器：成熟的解决方案；气体选择，

气压，入射窗，气体厚度，增益选择，高

压

关键技术：探测器

时间产生和同步

X射线望远镜控制和科学事例处理

数据打包

X射线模块标定阈值和高压调节

测控和工程事件处理

载荷电控箱

配电

卫星平台

模块供电

x射线望远镜模块前端电子学

模块工程信息

一次电源

时钟信息通道

LVDS数据传输

1553B控制

目前设计：GEM电子倍增器，倍增电压，倍增系数，探测器噪声 探测器封装：气体纯度，漏气，封装材质对探测器的污染等 放电效应：多层GEM解决，或者其他类型的探测器 读出极：二维微条，单微条，阻性板？（调研） 流气的需求

Entrance window

技术成熟度和可实现性

龙虾眼望远镜 MPO光学器件由欧空局投资，英国

Leicester大学研制，法国Photonis SAS公司加工生产

可以由商业渠道获得

ESA的水星探测器BepiColombo上的MPO望远镜MIXS已在Leicester大学研制成功

X射线探测器 成熟和广泛使用的气体探测器 自主研制或国际合作

BepiColombo上的MPO X射线望远镜MIXS 实物（Leicester 大学提供）

Leicester大学实验室X射线束流装置测试结果

Dear Tao,

We have received your documents by postal mail. They have been signed here by our Director

Photonis France SAS and 1 copy will be sent back to you a.s.a.p.

The paperwork for the French Authorities is in preparation and will be sent to Paris a.s.a.p. So far

so good. We keep you posted.

In case you have any further questions on logistics/documentation/paper-work,

please contact directly Ms Catherine Caustier - she is on copy of this email.

very best regards,

Emile

结构设计

加强片

电磁抓取脚

• 总重量约3 kg

装调平台

标靶

激光器

半反半透棱镜

CCD

基准平面镜

CCD

自准直测微望远镜

加强片

电磁铁安全装置

装调和检测精度估计

单元镜面

• 平行误差34’，指向误差为29”，位置误差为200微米

• 镜片指向检测精度为16.3”，位置检测精度为43微米，平行度检测精度为4‘

全镜面 • 镜片指向误差为57.6”，位置误差为200微米，镜片之间平行度误差为0.6度

• 单平面镜指向检测精度为9”，位置检测精度为43微米，平行度检测精度为4‘

预期装调误差1-2角分（1角分为平方和误差传递估计，2角分为绝对值误差传递估计）。

紫外曝光样品 套刻后的电子束样品 套刻前的电子束样品

初级模版

龙虾眼MPO望远镜系统 焦距：375mm 视场：20度x20度 尺寸：280x280 (mm) 7x7 MPO镜片 镜片：40x40x1 (mm)

探测器：气体电子倍增器（GEM） 尺寸：140x140 (mm) 能量分辨率～20％