1．X射线脉冲轮廓发射地面模拟实验系统

　　该实验系统在地面实验室进行X射线脉冲星信号模拟、空间背景模拟和空间环境模拟，通俗来讲，就是将脉冲星从太空搬到实验室中来，进而对脉冲星研究领域相关关键技术如X射线脉冲星探测器进行测试标定、对导航算法进行实验验证等。脉冲星导航方法是一种全新的前沿性技术，需要对其可行性和有效性进行验证和评估，然而脉冲星辐射的X射线光子无法穿透大气层到达地面，因此构建地面模拟系统是十分必要的。

　　西安光机所已经研制了三代X射线脉冲星模拟系统，实现了X射线脉冲星辐射特性的全物理模拟，包括其辐射能谱、光子流量、脉冲轮廓、脉冲周期等特性，为国内相关研究单位开展了测试和验证实验，并完成了科技成果鉴定，其性能和技术指标处于国际先进水平。

X射线脉冲星导航地面模拟实验系统

　　2. X射线探测

　　X射线探测是指对X射线源辐射出的X射线信号进行探测的装置，具体可应用在X射线空间观测、X射线通信、X射线脉冲星导航及X射线医学成像等领域。

　　在X射线空间观测中，因观测距离远，X射线光子流量弱，且需对空间星体进行成像观测，所以高角分辨率和大有效面积是X射线空间观测的重要影响因素，目前，国内外对空间观测的X射线望远镜角分辨率要求一般在1'左右，有效面积要求一般在200cm2以上。而在脉冲星导航和X射线通信中，因X射线光子流量弱，所以对X射线探测器的有效面积提出比较高的要求，例如在脉冲星导航中，X射线光子流量一般在10-3～10-5ph/cm2/s量级，为了探测这样微弱的光子信号，就要求探测器在1～10keV能段具有足够高的探测灵敏度，同时要求探测器要易于制成大面积阵列，可以使系统在有限的观测时间内获得高的收集效率，从而提高X射线脉冲星导航精度和X射线通信的信噪比。

　　西安光机所分别开展了准直型和聚焦型X射线探测器的研究，在国内率先研制出基于微通道板MCP的准直型单元探测器和阵列探测器原理样机，该类探测器具有1ns的时间分辨能力，易于大面积集成，并且核心部件不依赖进口。

　　针对聚能型X射线聚焦光学，开展了多层嵌套式X射线聚焦光学设计、关键工艺研究和精密装调技术研究，研制了Φ100mm口径的X射线聚焦光学样机，该聚焦光学具有有效面积大、信噪比高等优点，是未来对微弱X射线信号探测的主要发展方向。同时，聚焦光学应用于聚焦型X射线探测器中对抑制空间背景辐射、提高系统信噪比、减小系统功耗有重要意义，研究目标在于开展聚焦型X射线探测器研究：重点完成X射线掠入射聚焦光学的研制。

　　针对成像型X射线聚焦光学，参与了爱因斯坦探针（Einstein Probe，EP）和增强型X射线时变偏振天文台（enhanced X Ray Timing and Polarimetry mission，eXTP）项目研究。开展了多层嵌套式X射线聚焦镜光学设计，镜片研制和精密装调关键技术研究，研究了不同面型、粗糙度及装调精度对成像角分辨率影响。并在此基础上研制了X射线聚焦镜垂直装调、焦前焦后光斑测试系统。

基于微通道板MCP的准直型X射线脉冲星探测器及其时间分辨为1.28ns
聚能型X射线聚焦光学
成像型X射线聚焦镜关键技术研究
X射线聚焦镜垂直装调系统