Zpracování RTG a optického monitoringu pro družicové aplikace
Data processing for all-sky monitoring based on Lobster-eye optics
Typ dokumentu
disertační prácedoctoral thesis
Autor
Ondřej Nentvich
Vedoucí práce
Hudec René
Oponent práce
Willingale Richard
Studijní obor
RadioelektronikaStudijní program
Elektrotechnika a informatikaInstituce přidělující hodnost
katedra radioelektronikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Rentgenová optika typu Wolter je běžně používaným typem pro pozorování ve vysokémrozlišení, ale s malým zorným polem, a proto Wolterová optika není vhodná pro širokoúhlépozorování. Na druhou stranu, optika typu račí oko může být vhodným kandidátem procelooblohový nebo širokoúhlý monitorovací systém, sestávající se z plochých zrcadel ajejich uspořádání je navrženo tak, aby bylo možné docílit většího zorného pole. Tentotyp teleskopu se může stát vhodným zařízením ke sledování zajímavých událostí v širokémzorném poli a pro jejich rychlého lokalizování. První část dizertační práce je zaměřena na nově vyvinutý softwarem PyXLA, kterýpracuje na bázi ray-tracing procesu a je zejména navržený pro ověření vlastností račí optiky.V programu je možné navrhnout jak 1D, tak i 2D typ optiky ve Schmidtově nebo Angelověuspořádání v kombinaci s rentgenovým detektorem v jejich ohnisku. Jelikož obloha skýtáplno zajímavých událostí nebo konstelací hvězd, je možné jejich rozložení nasimulovat,teoreticky až s nekonečným počtem zdrojů, aby bylo dodrženo jejich skutečné uspořádání,které se chce pozorovat. Jedním z požadavků na simulaci je implementace funkce závislostireflektivity na limitním úhlu dopadu záření pro vybranou energii, který vyžaduje simulátorPyXLA. Ve druhé části práce je popsána studie proveditelnosti lokalizace zdrojů záření s použitímdvou 1D optik račího oka. Tato úloha využívá mezery vytvořené kódovou maskou, kteráje ve tvaru tenkého proužku z rentgenově neprůsvitného materiálu. Navržený algoritmus sezejména zaobírá hledáním minim a maxim. Na základě jejich vzájemné polohy je možné určitpozici možných zdrojů zachycených oběma optikami. Pro přesnější lokalizaci je výhodnévyužít informaci z obou modulů pro určení skutečných a vyloučení virtuálních zdrojů záření. The Wolter type of X-ray optics is commonly used for high resolution observations, but with a narrow field of view, and therefore Wolter optics are not suitable for wide field observations. On the other hand, for all-sky or wide-field observations, a Lobster–Eye type of optics may be suitable and consists of flat mirrors that are arranged to provide a larger field of view. This type of telescope can become a promising wide-field instrument and can be used to detect interesting transient and flaring X-ray events and locate them quickly. Part of the thesis focuses on the newly developed ray-tracing simulator PyXLA, which is mainly designed to verify the properties of the Lobster–Eye optics. It is possible to design a 1D or 2D type in Schmidt or Angel arrangement with a custom X-ray detector. Since the X-ray sky is is rich in transient, variable and flaring triggers, it is possible to include a theoretically unlimited number of sources to reflect the real situation that the instrument is supposed to observe. One of the requirements for the simulation of any X-ray optics is the implementation of reflectivity as a function of the grazing angle of incidence for the selected energy, which is also implemented in PyXLA. In the second part of this thesis, a feasibility study is presented to locate sources from two 1D Lobster–Eye optics. This task relies on a gap created by the coded mask. The coded mask that creates the gap is in the form of a thin strip of opaque material. The proposed algorithm is mainly aimed at finding maxima and minima in the captured image. Based on the mutual position of the minima and maxima, it is possible to determine the location of the sources. For more precise localisation, images from both modules are used for cross-verification of true and false sources.
Zobrazit/ otevřít
Kolekce
- Disertační práce - 13000 [706]