X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法-编制说明

编制说明

1.工作简况

1.1任务来源

国家标准《软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法》为国家标准化管理委员会下

达的2021年第三批国家标准制修订计划项目，计划编号为20210495-T-491，项目周期为2021

年10月至2023年10月。

本标准归口全国空间科学及其应用标准化技术委员会。

1.2协作单位

本标准由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下简称“长光所”）提出并为

主要起草单位。

1.3主要工作过程

1.3.1成立标准编制组

本标准项目下达后，由长光所组织成立了国家标准编制组，其人员组成及分工见表1。

表1编制组人员及分工

序号姓名职称单位任务分工

负责标准文本主要内

1何玲平研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

容的编写

技术总顾问，负责标

2陈波研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

准文本的技术审核

负责标准部分内容的

3丁广兴助理研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

编写

负责标准及编制说明

4卢岩副研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所的规范性审查，负责

标准制定过程管理

负责数据收集及编制

5王海峰副研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

说明编写

6张宏吉助理研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所负责数据收集及编制

1

说明编写

1.3.2制定标准编制计划

标准编制组根据标准完成周期，并与全国空间科学及其应用标准化技术委员会进行充分

沟通，制定了详细的国标编制计划。

1.3.3参加标准化培训

标准编制组主要成员参加了由单位内部主办的2021年“标准制修订全过程”培训。

1.3.4编制标准初稿

2021年7月～12月，标准编制组在全面总结以往工程经验的基础上，编制了《软X射

线-极紫外波段成像仪器检测定标方法》工作组讨论稿及编制说明，在组内进行了初步讨论

和修改。

1.3.5编制标准征求意见稿

2022年1月～8月，标准编制组在单位内部进行了征求意见，根据建议和修改意见，对

《软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法》工作组讨论稿及编制说明进行修改和完善，

并按GB/1.1的要求进行了格式修改，形成征求意见稿及编制说明，上报标委会。

1.3.6召开标准预审会

2022年11月17日，由全国空间科学及其应用标准化技术委员会秘书处组织了标准在

线预审会，参加会议的有国家卫星气象中心、中国科学院空间应用中心、中国科学院上海技

物所、中国空间科学学会、中国科学院国家空间科学中心、中国科学院国家天文台、国家标

准出版社等7家单位的10位专家，对标准的编制说明和标准文本进行了审查，经汇总整理，

共提出修改意见20条，编制组已全部采纳并进行修改。

1.3.7征求意见及反馈意见处理

待补充。

1.3.8编制送审稿

待补充。

1.3.9召开审查会

待补充。

1.3.10形成报批稿及有关材料

待补充。

2

1.4国家标准主要起草人及其所做的工作

何玲平（男），项目负责人，长春光机所研究员，从事短波光学领域关键技术研究，包

括单光子高灵敏度成像、短波光学成像系统设计及短波光学成像系统检测等，参与多个国家

重大工程任务软X射线-极紫外波段成像载荷研制工作。作为项目负责人在本标准编制过程

中主要负责本标准文本涉及技术的调研、综合，对标准文本总体技术把关，并完成了标准主

要内容的编写。

陈波（男），技术总顾问，博士学位，一直从事短波光学研究，在软X射线、极紫外波

段光学研究上做了大量工作，主持和参加了中科院重点课题、863高技术课题、国家重点项

目921工程任务和国家基金重点课题等多项研究工作，研究成果得到国家和其它部门的奖励。

作为技术总顾问在本标准编制过程中主要负责标准文本的技术指导和审核工作。

卢岩（男），博士研究生，长春光机所副研究员，现任TC103SC5全国光学和光子学标

准化技术委员会光学元件分技术委员会委员，中科院军用标准化工作专家库专家，航空领域

标准质量审查员。长期从事标准化管理相关工作，组织申报、制定多项国家标准、国家军用

标准、企业军用标准。组织申报并成功获得2020中国标准创新贡献奖项目奖三等奖1项、

第四届吉林省标准创新贡献奖一等奖1项、三等奖1项。在本标准编制过程中负责按照GB/T

1.1-2020的要求，对标准文本进行审查和修改完善；负责与TC312沟通协调；负责组织项

目组按照工作计划进行标准及相关材料的编制。

丁广兴(男)，博士毕业于长春光学精密机械与物理研究所,从事于远紫外波段极光辐射

研发，参与多颗遥感仪器远紫外、极紫外波段光学检测定标工作。截至目前，主持国家自然

科学基金一项，参与国家重大项目研发五项，发表SCI论文6篇。在本标准编制过程中负

责部分内容的编写工作。

张宏吉(男)，毕业哈尔滨工业大学仪器科学与技术专业，硕士学位。主要从事紫外波段

微弱辐射探测方面的研究，包括单光子计数成像探测器研制与测试等方面的研究。先后参加

多个航天型号任务。作为项目组成员，获得吉林省科学技术奖一等奖2次，长春光机所优秀

成果奖1次。在本标准编制过程中负责数据收集及编制说明编写相关工作。

王海峰(男)，博士研究生，主要从事软x射线-极紫外光学检测工作。参与项目包括嫦

娥3极紫外相机、FY3广角极光成像仪、FY3太阳成像仪、FY3莱曼阿尔法太阳望远镜，

CE7极紫外相机等。在本标准编制过程中负责数据收集及编制说明编写相关工作。

3

2.标准编制原则和主要内容的论据

2.1编制原则

2.1.1通用性原则

标准编制组对国内外的软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法进行了调查和分析，

发现当前软X射线-极紫外波段成像仪器的主要测试和定标项目包括视场、像元角分辨率、

光学角分辨率、光谱响应特性测量、有效面积、几何定标、暗噪声定标和辐射定标等。

本标准规定的测试方法主要应用于软X射线-极紫外波段成像仪器，但本方法的原理亦

可应用到其他波长谱段。

2.1.2实用性原则

标准编制组对国内外的软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法进行了分析和总结，

认为标准中提出的主要检测定标项目和实施方法都是通过基于国内外软X射线-极紫外波段

成像仪器研制过程中的技术和方案积累，建立检测定标装置，明确了检测定标方法、流程和

数据处理方法，可以实现软X射线-极紫外波段成像仪器主要性能指标和参数的检测定标，

确保航天仪器的研制质量。

标准的检测定标方法原理清楚、目的明确、技术成熟、操作方便，可满足软X射线-极

紫外波段主要性能指标和定标参数的定标需求，解决目前国内外软X射线-极紫外波段成像

仪器在检测定标方面缺乏可行方案、标准的问题。

2.1.3适用性原则

2.1.3.1测试场所

软X射线-极紫外波段成像仪器的检测定标，通常分为大气下检测定标和真空下检验定

标两种场所。

视场、像元分辨率及几何定标等参数主要与软X射线-极紫外波段成像仪器的光机结构

有关，可在滤光片未安装或者使用通光孔的情况下在大气下实施。工作波段光学分辨率、有

效面积、光谱响应特性、暗噪声定标、辐射定标等检测定标项目需要在真空下完成。

2.1.3.2检测定标阶段

对空间应用的软X射线-极紫外波段成像仪器来说，研制阶段一般包括初样研制阶段和

正样研制阶段。为保证产品质量，每个研制阶段都需要进行成像仪器的检测定标。本标准提

出的检测定标方法在初样研制阶段和正样研制阶段都适用。

4

2.2主要内容的论据

长春光机所自上世纪80年起开始X射线极紫外波段光学技术研究以来，先后开展了X

射线天文卫星、同步辐射光束线建设、863项目、国家基金重点项目、嫦娥三号极紫外相机

和风云三号X射线极紫外波段太阳望远镜等众多研究和工程项目。在这项项目的支持和推动

下，开展了X射线-极紫外波段辐射计量工作。研制出了X射线-极紫外波段光谱光源系列，

获得中科院科学技术进步奖，研制出的光源在国内多家研究机构得到推广应用；研制出了紫

外-真空紫外光学元器件检测定标装置，获得中科院科技进步二等奖，为国内多家研究机构

提供检测数据。

尤其是在嫦娥三号任务的支持下，开展空间极紫外波段成像仪器辐射定标研究，研制出

了极紫外相机整机辐射定标装置，完成对嫦娥三号极紫外相机的辐射定标工作，保证了极紫

外相机获得数据质量；研制了极紫外波段光电元器件件检测定标装置，完成了嫦娥三号极紫

外相机所用的极紫外多层膜反射镜、滤光片和探测器的检测定标工作。

在风云三号X射线极紫外波段太阳望远镜研制中，我们针对高分辨率X射线极紫外波段

成像仪开展了辐射定标工作，完善了定标方法，改进了定标设备，圆满的完成了风云三号的

X射线极紫外波段成像仪辐射定标工作，保证了仪器研制质量和进度。

因此，编制组依据本领域多年的实践探索、技术文档和借鉴相关资料，总结出被各方认

可并运用多年的测试方法，其中主要内容的论据如下。

2.2.1关于视场与像元分辨率测试

视场是描述成像系统所能成像空间范围的指标参数，如果视场满足不了任务要求，将会

导致目标成像不完整。像元角分辨率为焦平面探测器单个像元在物空间的对应张角大小。

与普通大气下成像仪器一样，X射线-极紫外波段成像仪器成像视场范围主要由光机结

构决定，与波长无关，因此可以在安装前置滤光片之前，在大气下使用紫外或可见光进行该

性能参数的测试。成像仪器对平行光管焦平面的小孔目标进行视场扫描成像，分别测量方位

方向和俯仰方向的两个维度搜索成像视场的边界，得到小孔像从视场一端运动至另一端的扫

描角度，即可得到系统视场。为了保证检测精度，在视场边缘，降低扫描步长，精确得到视

场边缘的像素位置。通过扫描小孔图像的位置和步长，结合二维转台的转动角度，可以计算

出成像仪器的视场角。由视场角、视场两端像元距离，可以计算得到单个像元的物方空间张

角，即可得到系统的像元角分辨率。

5

视场与像元分辨率测试也可在真空用工作波段测试，但测试过程十分复杂耗时，且原理

上测试结果与大气下并无区别，因此本标准建议在大气下完成此项测试。

2.2.2关于光学分辨率测量

将平行光管、软X射线-极紫外光源和大型真空罐组合成一套软X射线-极紫外波段成

像性能测试装置，进行X射线、极紫外成像性能检测。其中，软X射线波段采用Wolter型

掠入射平行光管进行系统PSF测试，极紫外波段成像仪器采用正入射平行光管进行系统PSF

测试。评估点源目标图像的两维方向的PSF灰度分布的半峰全宽（FWHM），该半峰全宽的

像元数乘以像元角分辨率，即可得到待测系统的光学分辨率。

标准编制组所在单位近年来研制了多台该波段的成像仪器，均采用了大气下成像与真空

下工作波段成像的方式评价系统光学角分辨率。基于PSF灰度分布的半峰全宽（FWHM）

的判定方法也是业界普遍认可的光学分辨率测试方法。

2.2.3关于几何定标

软X射线-极紫外波段成像仪器通常采用反射光学系统，几何定标也与波长无关，可以

在大气下进行。几何定标的目的是标定出成像仪器的主矩、主点坐标以及畸变系数等参数。

成像仪器几何定标一般采用测角法，得到一组一一对应的物方视场角（αi，ωi）和星点在像

面上所成像的横坐标位置（xi，yi）。使用这些数据，利用最小二乘回归法求解方程，求解

得到主点、主距和畸变。

该方法广泛应用于国内外成像仪器的几何定标，具有良好的通用性。

2.2.4关于光谱响应特性测量

影响软X射线-极紫外波段成像仪器的光谱响应特性的光学元件主要有滤光片、反射镜、

及面阵探测器等光电元件的响应，因此需要获取滤光片的透过率测试、反射镜的反射率数据

和面阵探测器量子效率数据。

利用软X射线-极紫外光学性能测试装置对X射线-极紫外波段成像仪器的各光学元件

的性能进行测试。测试装置使用极紫外光源和软X射线光源作为测试光源，波长覆盖待测

仪器的光谱范围；光束经过软X射线-EUV单色仪分光后变成单色光，通过调整单色仪在待

测软X射线-极紫外波段波长范围内提供高光谱分辨能力的连续单色光；由高灵敏度探测器

测量直射、反射或透射信号，比对信号可以得到待测元件的反射率和透过率分布。

6

由于软X射线-极紫外光源的亮度存在局限性，不能采用整机级的光谱响应特性测量，

因此本标准主要采用部件级测试方法进行测量。该方法已用做多个软X射线-极紫外波段成

像仪器的检测定标工作。

2.2.5关于有效面积测量

软X射线-极紫外波段成像目标一般极为微弱，对该波段成像仪器的探测灵敏度有着极

高的要求。即使是太阳，在软X射线-极紫外波段部分区域也很微弱，因此需要一个参数可

以表征，有效面积是表征成像仪器该方面性能的最直观参数。该参数为仪器光谱响应率与入

瞳面积的乘积，而不同波长的光谱响应率在4.3中已经获取，因此只需要测量成像仪器的入

瞳面积。

该参数主要由光谱响应特性和入瞳面积决定，入瞳面积测量采用常用的方法和工具。

2.2.6关于暗噪声定标

成像仪器探测器及成像电子学在拍摄图像过程中会引入各种噪声，包括偏置电流、读出

噪声和暗电流。其中，偏置电流独立于曝光时间，是叠加在成像电路输出上的一个直流量。

通过采集0曝光时间图像，可以得到探测器各像元的偏置电流对应的灰度。地面定标时，拍

摄了工作温度下多幅0ms曝光时间图像，计算得到平均偏置图像。0ms曝光时间图像中像

元灰度值的标准偏差为探测器成像电子学的读出噪声。除了光辐射产生的电子外，探测器芯

片硅层在热效应作用下也会产生电子，从而影响拍摄图像的信噪比，尤其是在长曝光时间情

况下。地面定标时，在无光状态，测试了工作温度下不同曝光时间下的探测器暗电流图像。

将拍摄的暗电流图像减去偏置图像，得到探测器工作温度下暗电流。

暗噪声定标为空间光学成像仪器必须完成的定标工作，采用的方法具有良好的通用性，

可应用于其他波段仪器的暗噪声定标。

2.2.7关于辐射定标测量

X射线-极紫外成像仪器一般采用扩展源成像定标，由于积分球光源等近距离扩展源辐

射定标方法目前只能在大气试验条件下进行，X射线-极紫外等短波段辐射不能够在大气下

传播，极紫外波段成像仪器无法采用扩展光源开展翻盖全视场的方式进行辐射定标。在软X

射线-极紫外波段，目前无法获取照度均匀性和亮度均匀性满足要求的定标目标，只能采用

探测器平场定标、整机局部视场辐射定标、像面照度均匀性仿真分析三者结合的方式进行全

视场的辐射定标；首先通过KLL平场定标方法实现探测器的工作波段平场定标，并校正探

测器本身的成像不均匀；通过光学软件仿真，得到光学系统在像面上的照度均匀性；由探测

7

器工作波段平场和像面照度均匀性采样可以得到整机的平场校正矩阵；然后通过小孔目标在

视场中心区域的成像和小孔目标的辐射亮度测量，可实现整机中心视场区域的工作波段辐射

定标；由整机的平场校正矩阵和中心区域的辐射定标系数，可以得到待定标仪器全视场的工

作波段辐射定标系数。

2.2.8关于测试设备

本标准只定义了该波段检测定标采用的设备的基本结构形式，领域内的技术人员都能够

充分理解其含义并正确使用。由于被测试设备的多样性特点，我们在描述测试设备时，并未

规定测试设备本身的具体设计和实施方案，没有涉及到诸如焦距、靶面器件及光源亮度等具

体细节。

领域内的技术人员可按实际需要自主设计具体的测试设备。

3.主要试验的分析、综述报告，技术经济论证和预期的经济效果

3.1主要试验的分析、综述报告

主要试验以一个光学角分辨率为具体实施例，进行分析和综述。

3.1.1原理

将平行光管、软X射线-极紫外光源和大型真空罐组合成一套软X射线-极紫外波段成像

性能测试装置，进行X射线、极紫外成像性能检测。其中，软X射线波段采用Wolter型掠

入射平行光管进行系统PSF测试，极紫外波段成像仪器采用正入射平行光管进行系统PSF

测试。要求测试用平行光管的焦距约为待测仪器的3~5倍；在平行光管焦平面安装星点目标，

且要求该星点目标相对平行光管张角小于待测仪器像元角分辨率的一半；紧挨星点目标安装

薄膜滤光片，滤除来自光源的远紫外、可见光等长波光学辐射，模拟工作波段的无穷远成像

目标。待测仪器放置于大型真空罐中二维转动平台上，入瞳对准光管出射光束，对模拟的工

作波段无穷远星点目标成像，测量得到系统的PSF。评估点源目标图像的两维方向的PSF灰

度分布的半峰全宽（FWHM），该半峰全宽的像元数乘以像元角分辨率，即可得到待测系统的

光学分辨率。

软X射线波段采用的Wolter型掠入射平行光管示意图如图2所示，极紫外波段成像仪

器采用极紫外波段正入射平行光管示意图如图3所示。

8

图2掠入射平行光管示意图

图3正入射平行光管示意图

3.1.2测试设备

平行光管、软X射线-极紫外光源、星点目标。

3.1.3测试程序

光学角分辨率测试流程如下：

a)待测仪器安装于真空罐中；

b)校准成像仪与平行光管光轴，使得两者尽量一致；

c)平行光管焦面安装星点目标；

d)真空罐抽真空至优于5×10-4Pa;

e)面阵探测器制冷至工作温度；

f)成像仪在真空下对平行光管小孔目标成像；

g)读取工作波段下下针孔目标的图像灰度分布并做亚像元拟合，计算针孔图像的灰

度峰值半高宽度（像元数）；

h)将峰值半高宽度乘以像元角分辨率，即可得到系统的光学角分辨率。

3.1.4数据处理

a)读取工作波段下针孔目标的图像灰度分布（亚像元拟合），计算星点的灰度峰值半

高宽度：

Δd=X1-X2(1)

b)其中，X1为左侧半峰值高度X轴坐标，X2为右侧半峰值高度X轴坐标；将峰值

半高宽度乘以像元角分辨率，即可得到系统的光学角分辨率。

9

3.2技术经济论证

软X射线与极紫外波段成像仪器广泛应用于地球空间环境探测、空间天气预报、太阳

物理、地外行星探测、空间天文学等领域，是重要的空间遥感手段。随着我国空间科学领域

的持续发展，越来越多的重大基础科学问题依赖于天基的软X射线与极紫外波段成像仪器。

近年来我国已经先后立项了多个基于软X射线与极紫外波段成像仪器空间环境监测、天文

目标探测的重大工程项目，且有多个软X射线与极紫外波段空间科学工程项目正在论证立

项中。但是，目前软X射线与极紫外波段成像仪器在国内外都缺乏通用的系统检测定标方

法的标准，对空间科学的发展以及相关载荷的研制带来很大的不利影响。我国急需在软X

射线与极紫外波段成像仪器方面制定相关的指导性的检测定标方法标准，规范该领域相关仪

器的检测定标方法，促进我国软X射线与极紫外波段光学技术的发展，推动相关重大科学

任务的顺利实施，以及实现未来空间基础科学的跨越式发展。

为了满足软X射线与极紫外波段成像仪器检测定标方法的标准化需求，针对软X射线-

极紫外波段成像仪器检测定标方法制定国家标准，填补我国在此波段成像仪器检测定标方法

的空白。本标准适用于软X射线、极紫外光谱范围内应用的成像仪器的测试。对其他临近

光谱范围内成像仪器的测试亦可参照使用。本标准的制定，对支撑开展空间短波光学探测，

电离层科学、磁层科学、太阳物理、空间天文学以及空间天气监测预报等基础和应用的研究

具有重要意义。

3.3预期的经济效果

本标准针对软X射线与极紫外波段成像仪器研制生产过程，建立了该波段成像仪器的

检测定标测试方法，填补了国内相关检测标准的缺失。该标准的发布实施一方面可规范软X

射线与极紫外波段成像仪器，提高过程效率，对产品的可靠性、维修性及保障性具有支持效

应；另一方面本标准可在产品检验、测试和使用过程中发挥积极作用，具有明显的社会效益，

同时也可创造出一定的经济效果。

4.采用国际标准和国外先进标准的程度及对比情况

现阶段国内外尚无目前国内尚未推出关于软X射线与极紫外波段成像仪器检测定标方

法的标准。在该波段工作的成像仪器的测试中，国际上也是采用一些约定俗成的技术手段，

目前也尚未形成标准。本标准符合现阶段软X射线与极紫外波段成像技术的发展，关键核

心技术具有先进性。

本标准提出的内容具有完全自主知识产权。

10

5.与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

本标准编制基于编制组多年项目研制的总结，与有关的现行法律、法规和强制性国家标

准没有冲突。

6.重大分歧意见的处理经过和依据

待补充。

7.国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议

建议将本标准作为国家推荐性标准实施。

8.贯彻标准的要求和措施建议

本标准发布后，可通过对相关用户单位、研制单位进行宣贯和培训，使本标准规定的测

试方法得以广泛、有效实施。

9.废止现行有关标准的建议

无。

10.其它应予说明的事项

无。

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编制说明

1.工作简况

1.1任务来源

国家标准《软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法》为国家标准化管理委员会下

达的2021年第三批国家标准制修订计划项目，计划编号为20210495-T-491，项目周期为2021

年10月至2023年10月。

本标准归口全国空间科学及其应用标准化技术委员会。

1.2协作单位

本标准由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下简称“长光所”）提出并为

主要起草单位。

1.3主要工作过程

1.3.1成立标准编制组

本标准项目下达后，由长光所组织成立了国家标准编制组，其人员组成及分工见表1。

表1编制组人员及分工

序号姓名职称单位任务分工

负责标准文本主要内

1何玲平研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

容的编写

技术总顾问，负责标

2陈波研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

准文本的技术审核

负责标准部分内容的

3丁广兴助理研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

编写

负责标准及编制说明

4卢岩副研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所的规范性审查，负责

标准制定过程管理

负责数据收集及编制

5王海峰副研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所

说明编写

6张宏吉助理研究员中科院长春光学精密机械与物理研究所负责数据收集及编制

1

说明编写

1.3.2制定标准编制计划

标准编制组根据标准完成周期，并与全国空间科学及其应用标准化技术委员会进行充分

沟通，制定了详细的国标编制计划。

1.3.3参加标准化培训

标准编制组主要成员参加了由单位内部主办的2021年“标准制修订全过程”培训。

1.3.4编制标准初稿

2021年7月～12月，标准编制组在全面总结以往工程经验的基础上，编制了《软X射

线-极紫外波段成像仪器检测定标方法》工作组讨论稿及编制说明，在组内进行了初步讨论

和修改。

1.3.5编制标准征求意见稿

2022年1月～8月，标准编制组在单位内部进行了征求意见，根据建议和修改意见，对

《软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法》工作组讨论稿及编制说明进行修改和完善，

并按GB/1.1的要求进行了格式修改，形成征求意见稿及编制说明，上报标委会。

1.3.6召开标准预审会

2022年11月17日，由全国空间科学及其应用标准化技术委员会秘书处组织了标准在

线预审会，参加会议的有国家卫星气象中心、中国科学院空间应用中心、中国科学院上海技

物所、中国空间科学学会、中国科学院国家空间科学中心、中国科学院国家天文台、国家标

准出版社等7家单位的10位专家，对标准的编制说明和标准文本进行了审查，经汇总整理，

共提出修改意见20条，编制组已全部采纳并进行修改。

1.3.7征求意见及反馈意见处理

待补充。

1.3.8编制送审稿

待补充。

1.3.9召开审查会

待补充。

1.3.10形成报批稿及有关材料

待补充。

2

1.4国家标准主要起草人及其所做的工作

何玲平（男），项目负责人，长春光机所研究员，从事短波光学领域关键技术研究，包

括单光子高灵敏度成像、短波光学成像系统设计及短波光学成像系统检测等，参与多个国家

重大工程任务软X射线-极紫外波段成像载荷研制工作。作为项目负责人在本标准编制过程

中主要负责本标准文本涉及技术的调研、综合，对标准文本总体技术把关，并完成了标准主

要内容的编写。

陈波（男），技术总顾问，博士学位，一直从事短波光学研究，在软X射线、极紫外波

段光学研究上做了大量工作，主持和参加了中科院重点课题、863高技术课题、国家重点项

目921工程任务和国家基金重点课题等多项研究工作，研究成果得到国家和其它部门的奖励。

作为技术总顾问在本标准编制过程中主要负责标准文本的技术指导和审核工作。

卢岩（男），博士研究生，长春光机所副研究员，现任TC103SC5全国光学和光子学标

准化技术委员会光学元件分技术委员会委员，中科院军用标准化工作专家库专家，航空领域

标准质量审查员。长期从事标准化管理相关工作，组织申报、制定多项国家标准、国家军用

标准、企业军用标准。组织申报并成功获得2020中国标准创新贡献奖项目奖三等奖1项、

第四届吉林省标准创新贡献奖一等奖1项、三等奖1项。在本标准编制过程中负责按照GB/T

1.1-2020的要求，对标准文本进行审查和修改完善；负责与TC312沟通协调；负责组织项

目组按照工作计划进行标准及相关材料的编制。

丁广兴(男)，博士毕业于长春光学精密机械与物理研究所,从事于远紫外波段极光辐射

研发，参与多颗遥感仪器远紫外、极紫外波段光学检测定标工作。截至目前，主持国家自然

科学基金一项，参与国家重大项目研发五项，发表SCI论文6篇。在本标准编制过程中负

责部分内容的编写工作。

张宏吉(男)，毕业哈尔滨工业大学仪器科学与技术专业，硕士学位。主要从事紫外波段

微弱辐射探测方面的研究，包括单光子计数成像探测器研制与测试等方面的研究。先后参加

多个航天型号任务。作为项目组成员，获得吉林省科学技术奖一等奖2次，长春光机所优秀

成果奖1次。在本标准编制过程中负责数据收集及编制说明编写相关工作。

王海峰(男)，博士研究生，主要从事软x射线-极紫外光学检测工作。参与项目包括嫦

娥3极紫外相机、FY3广角极光成像仪、FY3太阳成像仪、FY3莱曼阿尔法太阳望远镜，

CE7极紫外相机等。在本标准编制过程中负责数据收集及编制说明编写相关工作。

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2.标准编制原则和主要内容的论据

2.1编制原则

2.1.1通用性原则

标准编制组对国内外的软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法进行了调查和分析，

发现当前软X射线-极紫外波段成像仪器的主要测试和定标项目包括视场、像元角分辨率、

光学角分辨率、光谱响应特性测量、有效面积、几何定标、暗噪声定标和辐射定标等。

本标准规定的测试方法主要应用于软X射线-极紫外波段成像仪器，但本方法的原理亦

可应用到其他波长谱段。

2.1.2实用性原则

标准编制组对国内外的软X射线-极紫外波段成像仪器检测定标方法进行了分析和总结，

认为标准中提出的主要检测定标项目和实施方法都是通过基于国内外软X射线-极紫外波段

成像仪器研制过程中的技术和方案积累，建立检测定标装置，明确了检测定标方法、流程和

数据处理方法，可以实现软X射线-极紫外波段成像仪器主要性能指标和参数的检测定标，

确保航天仪器的研制质量。

标准的检测定标方法原理清楚、目的明确、技术成熟、操作方便，可满足软X射线-极

紫外波段主要性能指标和定标参数的定标需求，解决目前国内外软X射线-极紫外波段成像

仪器在检测定标方面缺乏可行方案、标准的问题。

2.1.3适用性原则

2.1.3.1测试场所

软X射线-极紫外波段成像仪器的检测定标，通常分为大气下检测定标和真空下检验定

标两种场所。

视场、像元分辨率及几何定标等参数主要与软X射线-极紫外波段成像仪器的光机结构

有关，可在滤光片未安装或者使用通光孔的情况下在大气下实施。工作波段光学分辨率、有

效面积、光谱响应特性、暗噪声定标、辐射定标等检测定标项目需要在真空下完成。

2.1.3.2检测定标阶段

对空间应用的软X射线-极紫外波段成像仪器来说，研制阶段一般包括初样研制阶段和

正样研制阶段。为保证产品质量，每个研制阶段都需要进行成像仪器的检测定标。本标准提

出的检测定标方法在初样研制阶段和正样研制阶段都适用。

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2.2主要内容的论据

长春光机所自上世纪80年起开始X射线极紫外波段光学技术研究以来，先后开展了X

射线天文卫星、同步辐射光束线建设、863项目、国家基金重点项目、嫦娥三号极紫外相机

和风云三号X射线极紫外波段太阳望远镜等众多研究和工程项目。在这项项目的支持和推动

下，开展了X射线-极紫外波段辐射计量工作。研制出了X射线-极紫外波段光谱光源系列，

获得中科院科学技术进步奖，研制出的光源在国内多家研究机构得到推广应用；研制出了紫

外-真空紫外光学元器件检测定标装置，获得中科院科技进步二等奖，为国内多家研究机构

提供检测数据。

尤其是在嫦娥三号任务的支持下，开展空间极紫外波段成像仪器辐射定标研究，研制出

了极紫外相机整机辐射定标装置，完成对嫦娥三号极紫外相机的辐射定标工作，保证了极紫

外相机获得数据质量；研制了极紫外波段光电元器件件检测定标装置，完成了嫦娥三号极紫

外相机所用的极紫外多层膜反射镜、滤光片和探测器的检测定标工作。

在风云三号X射线极紫外波段太阳望远镜研制中，我们针对高分辨率X射线极紫外波段

成像仪开展了辐射定标工作，完善了定标方法，改进了定标设备，圆满的完成了风云三号的

X射线极紫外波段成像仪辐射定标工作，保证了仪器研制质量和进度。

因此，编制组依据本领域多年的实践探索、技术文档和借鉴相关资料，总结出被各方认

可并运用多年的测试方法，其中主要内容的论据如下。

2.2.1关于视场与像元分辨率测试

视场是描述成像系统所能成像空间范围的指标参数，如果视场满足不了任务要求，将会

导致目标成像不完整。像元角分辨率为焦平面探测器单个像元在物空间的对应张角大小。

与普通大气下成像仪器一样，X射线-极紫外波段成像仪器成像视场范围主要由光机结

构决定，与波长无关，因此可以在安装前置滤光片之前，在大气下使用紫外或可见光进行该

性能参数的测试。成像仪器对平行光管焦平面的小孔目标进行视场扫描成像，分别测量方位

方向和俯仰方向的两个维度搜索成像视场的边界，得到小孔像从视场一端运动至另一端的扫

描角度，即可得到系统视场。为了保证检测精度，在视场边缘，降低扫描步长，精确得到视

场边缘的像素位置。通过扫描小孔图像的位置和步长，结合二维转台的转动角度，可以计算

出成像仪器的视场角。由视场角、视场两端像元距离，可以计算得到单个像元的物方空间张

角，即可得到系统的像元角分辨率。

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视场与像元分辨率测试也可在真空用工作波段测试，但测试过程十分复杂耗时，且原理

上测试结果与大气下并无区别，因此本标准建议在大气下完成此项测试。

2.2.2关于光学分辨率测量

将平行光管、软X射线-极紫外光源和大型真空罐组合成一套软X射线-极紫外波段成

像性能测试装置，进行X射线、极紫外成像性能检测。其中，软X射线波段采用Wolter型

掠入射平行光管进行系统PSF测试，极紫外波段成像仪器采用正入射平行光管进行系统PSF

测试。评估点源目标图像的两维方向的