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GECAM卫星溴化镧晶体性能研究
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作者 安正华 张大力 +3 位作者 孙希磊 李新乔 熊少林 杨生 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第3期420-427,共8页
GECAM卫星伽马射线探测器(GRD)设计使用3 in(1 in=25.4 mm)直径的溴化镧晶体(LaBr3晶体)作为伽马射线探测灵敏材料,后端耦合硅光电倍增管(SiPM)进行读出。对引力波最高能电磁对应体全天监测器(GECAM)卫星所用的LaBr_(3)晶体进行了本底测... GECAM卫星伽马射线探测器(GRD)设计使用3 in(1 in=25.4 mm)直径的溴化镧晶体(LaBr3晶体)作为伽马射线探测灵敏材料,后端耦合硅光电倍增管(SiPM)进行读出。对引力波最高能电磁对应体全天监测器(GECAM)卫星所用的LaBr_(3)晶体进行了本底测试,并根据晶体的掺杂类型进行了分类,使用放射源对所有晶体的性能进行了测试。为了研究LaBr_(3)晶体的辐照损伤情况,使用^(60)Co放射源对晶体进行了辐照损伤性能测试。测试结果表明,LaBr_(3)晶体的本底可分为单掺杂和双掺杂两个类型。GECAM卫星的LaBr_(3)晶体的能量分辨<18%@59.5 keV,满足设计使用要求。在1.65 kGy剂量的累积辐照后,经过较长时间的退激发,LaBr_(3)晶体试验前后662 keV的峰值变化小于15%,满足空间环境条件下(GECAM卫星在轨3年)的使用要求。 展开更多
关键词 GECAM卫星 溴化镧晶体 伽马射线探测 辐照损伤
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Progress of GECAM Observation Research
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作者 WANG Chenwei ZHANG Yanqiu +8 位作者 xiong shaolin LIU Jiacong TAN Wenjun XIAO Shuo XIE Shenglun XUE Wangchen ZHAO Haisheng ZHAO Yi ZHENG Chao 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期668-673,共6页
Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor(GECAM)is a constellation with four instruments(launch date):GECAM-A/B(10 December 2020),GECAM-C(27 July 2022)and GECAM-D(13 March 2024),which ... Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor(GECAM)is a constellation with four instruments(launch date):GECAM-A/B(10 December 2020),GECAM-C(27 July 2022)and GECAM-D(13 March 2024),which are dedicated to monitoring gamma-ray transients in all-sky.The primary science objectives of GECAM include Gamma-Ray Bursts(GRBs),Soft Gamma-ray Repeaters(SGRs),high energy counterparts of Gravitation Wave(GW)and Fast Radio Burst(FRB),Solar Flares(SFLs),as well as Terrestrial Gamma-ray Flashes(TGFs)and Terrestrial Electron Beams(TEBs).A series of observations and research have been made since the launch of GECAM-A/B.GECAM observations provide new insights into these highenergy transients,demonstrating the unique role of GECAM in the“multi-wavelength,multi-messenger”era. 展开更多
关键词 GECAM Gravitational wave electromagnetic counterpart High energy transients
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基于迁移学习的Vision Transformer网络对伽马射线暂现源分类 被引量:1
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作者 张燕婷 马想 +4 位作者 黄跃 刘佳聪 熊少林 张鹏 赵小芸 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2024年第8期100-110,共11页
伽马射线暂现源包括伽马射线暴(GRB)、软伽马射线重复暴(SGR)等极端天体爆发现象,主要由空间伽马射线监测器(例如GECAM卫星)开展探测研究,是天文学重要的研究前沿.另外,太阳活动和复杂的空间环境也会在空间伽马射线监测器产生各类爆发事... 伽马射线暂现源包括伽马射线暴(GRB)、软伽马射线重复暴(SGR)等极端天体爆发现象,主要由空间伽马射线监测器(例如GECAM卫星)开展探测研究,是天文学重要的研究前沿.另外,太阳活动和复杂的空间环境也会在空间伽马射线监测器产生各类爆发事件(统称为触发).在诸多触发事件中对GRB和SGR进行快速分类识别是开展后续物理研究的重要前提.传统的分类研究常使用贝叶斯方法,利用多个特征信息建模计算各个类别概率,但其需要大量的先验知识与合理的模型设想,且不同卫星间的传统分类模型面临迁移难、适用窄等问题.为高效快速地对触发进行分类,本文提出利用Vision Transformer网络,基于迁移学习和单流多模态的思想,使用较少的计算资源和数据对触发进行分类.本文将该方法应用于GECAM触发数据,实验结果表明,模型在测试集中准确率达到了89%,且模型能够理解类别间的区分与相似性.本文结果表明,这种新的方法对于伽马射线暂现源以及其他天文现象的分类具有良好应用前景. 展开更多
关键词 伽马射线暂现源 迁移学习 触发分类
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Space advanced technology demonstration satellite 被引量:3
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作者 ZHANG XiaoFeng CHEN Wen +66 位作者 ZHU XiaoCheng MENG Na HE JunWang BI XingZi ZHANG YongHe SHI Qi LI Fei LIU Rui FENG ZhengGong LIU Liu LI JinSong WU HaiChen XU DongXiao LI TaiJie HUANG JiangJiang LIU Shuo LI TianTong YU XianSheng GAO Yang ZHOU Heng BAN HanYu ZHANG YanLi ZHANG YueTing YANG YingQuan HE Tao DUAN XuLiang CHEN Xin WANG YaMin SUN AnTai ZHANG KuoXiang SUN Ying WANG YaoBin FAN ChengCheng xiong shaolin LI XinQiao WEN XiangYang LING ZhiXing SUN XiaoJin ZHANG Chen BAI XianYong WANG ZhanShan DENG YuanYong TIAN Hui YANG JianFeng XUE HongBo SANG Peng LIU JinGuo ZHENG HuiLong ZHU Xiang HE JianWu LI Hui XU LuXiang XU ShuYan CHEN WenWu LIU ZhenDong WANG ZhaoLi MAO XiangLong GAO Rong LI ZongXuan DING GuoPeng WANG XinYu DOU RunJiang WENG LuBin LUO Hao WANG YaPing LIANG XianFeng FANG ZiRuo 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期240-258,共19页
The Space Advanced Technology demonstration satellite(SATech-01),a mission for low-cost space science and new technology experiments,organized by Chinese Academy of Sciences(CAS),was successfully launched into a Sun-s... The Space Advanced Technology demonstration satellite(SATech-01),a mission for low-cost space science and new technology experiments,organized by Chinese Academy of Sciences(CAS),was successfully launched into a Sun-synchronous orbit at an altitude of~500 km on July 27,2022,from the Jiuquan Satellite Launch Centre.Serving as an experimental platform for space science exploration and the demonstration of advanced common technologies in orbit,SATech-01 is equipped with 16 experimental payloads,including the solar upper transition region imager(SUTRI),the lobster eye imager for astronomy(LEIA),the high energy burst searcher(HEBS),and a High Precision Magnetic Field Measurement System based on a CPT Magnetometer(CPT).It also incorporates an imager with freeform optics,an integrated thermal imaging sensor,and a multi-functional integrated imager,etc.This paper provides an overview of SATech-01,including a technical description of the satellite and its scientific payloads,along with their on-orbit performance. 展开更多
关键词 SATech-01 spacecraft design scientific instruments on-orbit performance
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GECAM能量响应及在轨本底模拟 被引量:8
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作者 郭东亚 彭文溪 +10 位作者 朱玥 李刚 廖进元 熊少林 乔锐 李新乔 安正华 徐岩冰 杨生 张大力 孙希磊 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第12期97-105,共9页
GECAM卫星的主要科学目标是探测引力波伽马暴及其他高能暂现源,具有全天视场、高灵敏度、良好的定位精度和宽能段覆盖等特点.本文在构建GECAM整星质量模型的基础上,通过Geant4模拟得到了GECAM伽马射线探测器(GRD)的能量响应矩阵;并给出... GECAM卫星的主要科学目标是探测引力波伽马暴及其他高能暂现源,具有全天视场、高灵敏度、良好的定位精度和宽能段覆盖等特点.本文在构建GECAM整星质量模型的基础上,通过Geant4模拟得到了GECAM伽马射线探测器(GRD)的能量响应矩阵;并给出了在轨本底水平、本底能谱结构及组成成分的估计结果.模拟结果显示相比Fermi/GBM,GECAM不仅视场更大,而且在低能区具有更大的有效面积.同时根据在轨本底模拟结果可知:(1)单个GRD探头的平均在轨本底约为800 cps,其中宇宙弥散伽马射线本底占主导;(2)本底谱中存在三个特征峰,可用于在轨标定探测器的增益. 展开更多
关键词 伽马暴 Geant4模拟 能量响应矩阵 在轨本底
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DRO轨道卫星软X射线成像望远镜热设计及仿真验证
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作者 秦海玲 李新乔 +5 位作者 张大力 杨生 文向阳 冯骅 熊少林 刘晓静 《真空与低温》 2025年第6期718-725,共8页
某卫星运行于深空远距离逆行(Distant Retrograde Orbit,DRO)轨道,星上科学载荷软X射线成像望远镜(Soft X-ray Imaging telescope,SXI)由铅玻璃编码板匹配大面积CMOS组成,CMOS需工作在-30℃低温环境。由于SXI视场较大、CMOS功耗较高,且... 某卫星运行于深空远距离逆行(Distant Retrograde Orbit,DRO)轨道,星上科学载荷软X射线成像望远镜(Soft X-ray Imaging telescope,SXI)由铅玻璃编码板匹配大面积CMOS组成,CMOS需工作在-30℃低温环境。由于SXI视场较大、CMOS功耗较高,且DRO轨道热环境复杂,为保障SXI长期工作的稳定性和可靠性,论文设计了多种热控方案,并采用数值模拟方法建立了热物理模型,对比分析了不同安装方式、有无热管和散热板以及不同热控涂层措施下的SXI温度场,确定了SXI与卫星舱板隔热安装,CMOS组件通过四根热管将热量传导至散热板散出,以及外框包裹多层隔热组件,散热板喷涂白漆等热控措施。仿真结果表明,SXI热设计符合温控要求,温度满足热控指标,热设计合理,为后续热平衡试验和整星热试验的热控实施提供了参考。 展开更多
关键词 DRO轨道 软X射线成像望远镜 热控设计 热仿真分析
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GECAM卫星科学应用系统简介 被引量:5
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作者 陈维 宋黎明 +27 位作者 郑世界 马想 黄跃 王平 李小波 乔锐 宋欣颖 张红梅 熊少林 彭文溪 李兵 赵小芸 郭东亚 蔡策 陈刚 段静 李超 李建辉 李清心 欧歌 史东篱 孙功星 王文帅 肖硕 姚敏 张凯 张鹏 赵师毅 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第12期125-137,共13页
引力波的直接探测开启了引力波天文学的新纪元.引力波事件高能电磁对应体的探测研究作为研究引力波源和基础物理规律的重要手段已成为天文研究领域的热点.随着引力波探测器的升级,引力波样本数急剧扩大,对其高能电磁对应体的探测需求日... 引力波的直接探测开启了引力波天文学的新纪元.引力波事件高能电磁对应体的探测研究作为研究引力波源和基础物理规律的重要手段已成为天文研究领域的热点.随着引力波探测器的升级,引力波样本数急剧扩大,对其高能电磁对应体的探测需求日益紧迫.引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)卫星是针对引力波高能电磁对应体探测研究所蕴含着的重大发现机遇而提出的全天监测器项目.GECAM卫星科学应用系统的主要功能包括保障卫星有效载荷的科学运行,实现科学数据的生产、存储、处理、标定、发布与分析,以及为科学用户提供技术支持和服务等.本文以引力波事件高能电磁对应体的探索研究为出发点,介绍GECAM科学应用系统针对引力波事件高能电磁对应体创新性的监测方法设计,即GECAM科学应用系统的方案设计.设计涵盖系统架构、接口控制、主要技术流程、功能组成及软件规划设计等.GECAM卫星计划于2020年底发射,届时科学应用系统将具备执行运行任务的能力,为卫星的在轨科学运行及科学研究提供支持和保障. 展开更多
关键词 引力波 伽马射线暴 电磁对应体 科学应用系统
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GECAM太阳耀斑高能辐射监测和研究 被引量:2
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作者 苏杨 陈维 +4 位作者 熊少林 朱玥 彭文溪 李友平 甘为群 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第12期45-57,共13页
引力波暴高能电磁对应体全天监测器(Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor,GECAM)双星项目是我国研发的高能天体活动监测系统,预计在2020年底发射,主要观测目标是引力波事件电磁对应体和伽马暴... 引力波暴高能电磁对应体全天监测器(Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor,GECAM)双星项目是我国研发的高能天体活动监测系统,预计在2020年底发射,主要观测目标是引力波事件电磁对应体和伽马暴等深空天体爆发中的高能辐射.日地空间的高能事件也是GECAM的重要科学目标之一.其双星轨道共轭布局和单星配置25个广视角伽马射线探测器(6 ke V-5 MeV)的特性使得GECAM可以几乎全天区、全时段进行监测.这也使其成为理想的太阳耀斑(Solar Flares)爆发观测仪器,包括太阳X射线暴和伽马射线暴.本文首先介绍了耀斑高能辐射研究的背景和现状,包括太阳高能物理的主要科学问题、耀斑高能辐射的一般特征以及太阳X射线暴和伽马射线暴的研究情况,着重讨论了光变和能谱的分析,并展望了GECAM数据在太阳物理中的重要研究前景. 展开更多
关键词 太阳 太阳耀斑 太阳X射线暴 太阳伽马射线暴 空间天气
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GECAM伽马暴数据分析算法和软件设计介绍 被引量:2
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作者 宋欣颖 熊少林 +15 位作者 罗琦 廖进元 朱玥 黄跃 乔锐 郭东亚 陈维 张凯 蔡策 肖硕 彭文溪 宋黎明 郑世界 王平 李小波 马想 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第12期116-124,共9页
引力波暴高能电磁对应体全天监测器(Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor,GECAM)的物理数据分析工作至关重要,所以科学用户需要一套能够涵盖所有伽马暴数据分析功能的软件,且该软件具有满足用... 引力波暴高能电磁对应体全天监测器(Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor,GECAM)的物理数据分析工作至关重要,所以科学用户需要一套能够涵盖所有伽马暴数据分析功能的软件,且该软件具有满足用户友好、简单易用等特点.本文描述了GECAM伽马暴数据分析软件的架构设计,包括图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)和命令行界面(Command Line Interface,CLI),以及伽马暴数据分析的核心算法.本文对核心算法的设计和分析流程进行了概述,包括数据处理、本底分析、伽马暴定位、能谱拟合、上限计算、信号显著性计算、光变分析、外部触发事件关联概率计算,以及对GECAM触发事件进行分类的朴素贝叶斯分类器,为今后利用GECAM开展伽马暴数据分析工作提供了依据和参考. 展开更多
关键词 引力波 伽马暴 数据分析 软件设计
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GECAM双星总体方案及关键技术 被引量:7
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作者 韩兴博 张科科 +8 位作者 黄佳 余金培 熊少林 陈有梅 李新乔 齐金玲 文向阳 陈雯 耿浩 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第12期70-79,共10页
引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)是针对引力波天文学的重大研究机遇而提出的空间探测项目,将对引力波高能电磁对应体(也称引力波伽马暴)进行时间和空间上的完整监测.本文以卫星的科学和观测需求为基础,提出了GECAM卫星系统设... 引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)是针对引力波天文学的重大研究机遇而提出的空间探测项目,将对引力波高能电磁对应体(也称引力波伽马暴)进行时间和空间上的完整监测.本文以卫星的科学和观测需求为基础,提出了GECAM卫星系统设计思路和方案,包括观测需求分析,卫星轨道、姿态及工作模式设计,各系统的组成及主要技术指标,也总结了卫星的技术特点和解决方案,包括双星全天视场暴发源定位技术、主平面对日卫星指向设计、基于北斗三号全球位置报告系统触发信息实时下传技术、低成本高可靠一体化设计电子学、高度集约化卫星电磁兼容设计.通过系统设计及优化,GECAM卫星星座具有全天视场、高灵敏度、良好的定位精度和从X射线到伽马射线的宽能段覆盖,同时能够在轨触发定位并实时下传探测结果,满足科学研究对引力波高能电磁对应体的科学探测需求. 展开更多
关键词 引力波 高能电磁对应体 全天监测器 GECAM卫星
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