Hvilken teknik er nødvendig for at fremstille et teleskop til at fokusere X -stråler fra astronomiske kilder?

Fokusering af røntgenstråler er en udfordrende opgave på grund af deres høje energi og gennemtrængende natur. Traditionelle optiske linser og spejle, der bruges til synligt lys, fungerer ikke til røntgenstråler. I stedet stoler røntgenstråle-teleskoper på specialiserede teknikker For at opnå fokusering:

1. Græsforekomstreflektion:

* Dette er den mest almindelige teknik, der bruges til at fokusere røntgenstråler. Den anvender princippet om, at røntgenstråler kan afspejles i meget lavvandede vinkler (græsningsforekomst) fra stærkt polerede, glatte overflader.

* Disse overflader er normalt lavet af materialer som guld eller nikkel.

* røntgenstråle-teleskoper Brug indlejrede, meget buede spejle med græsningsforekomstvinkler til at fokusere røntgenstråler på en detektor. Spejle er arrangeret som en række koncentriske cylindre eller kegler, der afspejler røntgenstrålerne indad mod et samlingspunkt.

2. Wolter Telescopes:

* En specifik type røntgen-teleskop ved anvendelse af græsningsforekomstrefleksion.

* De består af to sæt indlejrede, meget buede spejle: en paraboloid og en hyperboloid.

* Paraboloid fokuserer røntgenstråler parallelt med teleskopaksen, mens hyperboloid fokuserer strålerne på et enkelt punkt.

3. Laue -linser:

* Dette er krystallinske linser, der diffrakter røntgenstråler.

* De bruger diffraktionsmønsteret produceret, når røntgenstråler passerer gennem et krystallinsk gitter.

* Laue-linser er mindre almindelige end græsningsforekomst spejle, men giver potentiale til billeddannelse i høj opløsning.

4. Bragg-Fresnel-linser:

* Kombiner elementer af græsningsforekomstreflektion og diffraktion.

* De består af en række periodisk fordelt, parallelle og meget reflekterende spejle Det fokuserer røntgenstråler ved at reflektere dem ved græsningsforekomst og diffraktionere dem.

* Disse linser tilbyder høj opløsning og kan bruges til både billeddannelse og spektroskopi.

5. Mikrokanalplader:

* Ikke direkte brugt til at fokusere, men til detektering af røntgenstråler.

* De bruges sammen med græsningsforekomst spejle for at forbedre signalet.

* Mikrokanalplader er lavet af et materiale, der udsender elektroner, når de rames af røntgenstråler, der forstærker signalet.

Valg af den passende teknik afhænger af faktorer som energiområdet for røntgenstrålerne, den ønskede opløsning og størrelsen og vægtbegrænsningerne for teleskopet.

Her er nogle eksempler på berømte røntgenstråle-teleskoper:

* chandra røntgenobservatorium: Bruger indlejrede, græsningsforekomst spejle.

* xmm-Newton: Bruger også græsningsforekomst spejle.

* nuustar: Anvender græsningsforekomstrefleksion med en fokuseringsevne til røntgenstråler med høj energi.

Disse teknikker giver os mulighed for at studere universet i røntgenstråler og afsløre fænomener usynlige i synligt lys, såsom sorte huller, supernova-rester og aktive galaktiske kerner.