中科院电工所王秋良院士团队自主研制的空间永磁电子偏转器成功实现在轨测试

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据中国科学院电工研究所消息
近日
由该所王秋良院士团队自主研制的空间永磁电子偏转器成功实现在轨测试
该电子偏转器搭载于爱因斯坦探针(EP)卫星的关键模块EP-WXT探路者
支撑中科院国家天文台获得首批大视场X射线聚焦成像天图

EP-WXT探路者是EP卫星宽视场X射线望远镜(WXT)的一个实验模块
于北京时间2022年7月27日搭载空间新技术试验卫星发射升空
目前
EP-WXT探路者正在开展一系列核心关键技术在轨测试和观测实验
为未来EP卫星尽快开展科学运行奠定基础

中科院电工所王秋良院士团队自主研制的空间永磁电子偏转器成功实现在轨测试

爱因斯坦探针(EP)卫星示意图

EP在巡天观测过程中
宇宙射线中的低能电子辐射噪声远高于探测卫星望远镜的本底噪声
严重影响X射线观测精度
对大视场时域巡天监测科学任务的完成提出了巨大的挑战
为解决这一问题
研究团队结合X射线望远镜的结构特点
创新性提出了具有特殊构型的永磁电子偏转器方案
可以将全视角的电子射线偏转97%以上

项目负责人王磊博士指出
该永磁电子偏转器设计过程中需要同时兼顾质量、电子偏转能力以及视窗遮挡等问题
独特的环形磁场设计方案
满足空间探测对磁二极矩和漏磁的严格要求
在不遮挡望远镜视窗的前提下
对于不同入射角度的电子实现了最大偏转

据介绍
为满足轻量化的应用需求
主体结构采用薄壁结构
能经受永磁体强大的磁力和扭矩
以及发射升空过程中的复杂冲击振动
发射升空之前
永磁电子偏转器已在地面进行了一系列严苛的振动冲击、温度循环、电子束偏转定标以及电磁兼容性等空间环境模拟测试
达到了宽视场X射线望远镜空间应用标准
预期寿命将达到10年以上
应用于EP-WXT的电子偏转器共设计有12个发射模块
届时偏转器阵列将提供超过3600平方度视角的电子偏转能力
支撑EP卫星高精度巡天监测任务

此次在轨测试的成功
表明电工研究所在轻量化强磁场永磁体拓扑结构设计和制造等核心关键技术方面取得实质性突破进展
对我国后续开展大口径空间探测强电磁装备的研制工作具有重要指导意义

本文来源:中科院电工所

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