论文摘要
脉冲星是高速自转的中子星,有着极其稳定的自转周期,尤其是毫秒脉冲星,毫秒脉冲星周期的稳定性之高,是自然界中可与量子频标相媲美的一种天然频率源,是无须维护的天然的时钟,是可望和地面原子时系统进行比对的频率标准。毫秒脉冲星固有的内部扰动很小,自转十分稳定,对毫秒脉冲星脉冲到达时间的测量成为一项重要的观测研究,为建立独立的脉冲星时间标准提供了可行性。本文概述了脉冲星的基本属性,探讨了脉冲星计时观测过程,重点研究了毫秒脉冲星时间尺度、脉冲星钟和综合脉冲星时,结果表明,毫秒脉冲星相对于普通脉冲星而言,更适合用于计时与导航应用。利用俄罗斯普西诺射电天文台关于脉冲星Geminga的低频计时观测资料,研究并分析其射电脉冲信号,并与以往结果比较和讨论。简要探讨了脉冲星计时处理软件Tempo2在残差拟合前的去噪过程,以及残差拟合和分析方法,通过模拟时间尺度经Tempo2处理后的结果,分析研究该处理方法对建立标准脉冲星时间尺度的影响。研究了脉冲星钟模型建立的方法,并利用最新的预报软件Polyco对毫秒脉冲星J1857+0943进行了12h的脉冲到达相位和脉冲星自转频率预报,对其最新历表的有效历元起止时间两端进行分区间段预报,讨论了钟模型预报的精度,验证了毫秒脉冲星自转频率的漂移,并作出误差分析。利用澳大利亚国家望远镜中心PARKES射电天文台的四颗毫秒脉冲星约十年的计时观测资料,首次使用大于2颗的脉冲星实测数据建立了综合脉冲星时,评估了其稳定度,并与相关原子时时间尺度进行比较分析,讨论了改进综合脉冲星时的多种因素,及综合毫秒脉冲星时间尺度未来的应用价值和意义。