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利用2XMM源对XMM-牛顿卫星EPIC pn和MOS探测器轴上有效面积进行交叉校准
摘要： 目的：我们旨在检验XMM-牛顿卫星EPIC探测器pn与MOS仪器轴向有效面积的相对交叉定标精度。 方法：通过叠加46个明亮、高计数率、无堆积且孤立的轴向点源光谱样本，分析模型残差以表征EPIC MOS与pn仪器的互校准特性。 结果：MOS1与pn、MOS2与pn的校准结果整体高度相似。两台相机在1keV以下能区吻合度最佳——MOS相对于pn的超额量为0-2%（MOS1/pn）和0-3%（MOS2/pn）。3keV以上能区，MOS/pn比值呈现与能量无关（或仅轻微递增）的超额量，分别为7-8%（MOS1/pn）和5-8%（MOS2/pn）。此外在1-2keV区间存在"硅峰效应"——表现为2-4%（MOS1/pn）和3-5%（MOS2/pn）的能谱增强。测试表明所用方法具有稳定性和鲁棒性。 结论：本研究提供了迄今最精确的XMM-牛顿EPIC pn与MOS仪器有效面积交叉定标结果。这些发现指明了进一步研究MOS与pn差异成因的方向，并为未来EPIC相机的潜在校正与修正提供了依据。
关键词： 仪器设备：探测器 – 仪器设备：杂项 – 望远镜 – X射线：一般
更新于2025-09-23 15:23:52
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未来X射线望远镜中软质子磁屏蔽技术研究：以ATHENA广角成像仪为例
摘要： 行星际空间和地球磁层中都存在着低能（约300千电子伏）质子，这些质子有可能在X射线聚焦望远镜的沃尔特-I型光学系统反射面上发生散射并抵达焦平面。根据X射线仪器配置的不同，该现象会显著增加背景噪声水平，降低探测灵敏度，在极端情况下甚至会影响观测任务本身。采用磁偏转器将质子从视场中偏转需要详细掌握其离开镜面时的角度与能量分布特征。我们首次通过Geant4软件对X射线光学系统的质子散射过程及其与偏转磁场、X射线探测器组件的后续相互作用进行了端到端模拟，以ATHENA宽视场成像仪为案例研究对象，评估残余的软质子诱发背景噪声。研究发现：若无磁偏转器，质子确实会被汇聚至焦平面——在L1和L2轨道遭遇的所有等离子体环境中，这种非X射线聚焦背景噪声都远超ATHENA科学目标要求的阈值（5×10??计数·厘米?2·秒?1·千电子伏?1）。这些结论确立了磁偏转器作为ATHENA任务及所有行星际空间高吞吐量X射线望远镜必备防护系统的地位。当计算得出能偏转99%原定抵达宽视场成像仪的质子的磁场强度时，Geant4模拟显示：在均匀磁场假设下，该配置能有效屏蔽焦平面，使残余背景噪声达到或低于要求水平。
关键词： 望远镜、仪器设备：杂项
更新于2025-09-23 15:22:29