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科学日报北京2月8日电据美国宇航局官方网站7日报道,美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家们已经多次证明,单晶硅可以用来制作超轻、超薄和高分辨率的x光反射镜,这将大大降低望远镜的建造成本。

随着too 空观测设备建设规模的不断扩大和“成本上升”,开发性能不降低但易于复制的超轻光学元件迫在眉睫。为了收集高能X射线光子,X射线反射器必须卷曲成罐状设备以“建造一个巢”,这样X射线就可以像在水池表面扔石头一样轻而易举地穿过镜面,而不会通过镜面造成光子损失。

然而,以前的x光反射镜中使用的玻璃、陶瓷和金属材料不能满足这些性能目标,戈达德中心的空间物理学家威廉·张领导的团队经过几年的研究证明硅是一种可行的替代材料。单晶硅独特的晶格结构使其能够“很好地应对”内部压力,而不会在切割或变形处理过程中弯曲。此外,单晶硅由于其丰富的来源和低廉的价格,被认为是制造用于空间应用的x光反射镜的理想材料。

单晶硅可以用来制造超薄X射线反射器。

另一位戈达德中心的技术人员文斯·布莱(Vince Bly)在为美国国家航空航天局的Landsat数据连续性任务开发热红外传感器时,用单晶硅制作了一个超轻备用镜。尽管他因为太胖而未被选中,但这些测试证明了用单晶硅制作光学镜的可行性。

威廉·张闯建立了一个全新的制造工艺,为美国国家航空航天局的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)任务开发超薄卷曲玻璃镜。利用这一新的工艺,他和布莱尔合作生产了一种硅基镜子,其形状近似,厚度小于0.5英寸。张威廉表示,他们将继续改进技术,并希望到2020年,硅基反射镜的性能将超过目前分辨率最高的钱德拉X射线望远镜,以在未来执行任务。(记者聂)

来源:联合新闻网

标题:单晶硅可以用来制造超薄X射线反射器。

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