XRISM/Resolve X射线微型热电器事件处理中的高计数率效应：II. 轨道中的能量尺度与分辨率
天体物理仪器与方法
2025-06-10 v1
摘要
XRISM（X射线成像与光谱任务）上的 Resolve 仪器采用 36 个像素的微型热电器，旨在提供高分辨率、非色散 X 射线光谱。虽然其针对扩展源（低计数率）进行优化，但对于亮点源的观测仍能提供独特的物理见解，只要在分析中考虑高计数率效应。这些效应包括：每个像素的暴露时间损失、能量尺度变化以及能量分辨率的变化。为在真实观测条件下考察这些效应，我们观测了亮 X 射线源——Crab 星云，并以多种偏移位置对准 Resolve 视场，同时持续照亮滤光轮上的 Fe 源。对于光谱分析，我们排除了暴露时间损失过于显著的的数据，以确保可靠的光谱统计。结果显示，6 keV 处的能量尺度在高计数率 regime 下出现轻微的负偏移。6 keV 处的能量分辨率随电气相邻像素的计数率增大而恶化，但通过应用最近邻同现切割（“串払切割”）可予以恢复。我们考察了这些效应如何影响亮点源观测，以 GX 13+1 为测试案例，确认在 6 keV 处，内部（更亮）像素与外部（更暗）像素之间存在 eV 级能量偏移。寻求分析约为数十 km~s 级别的速度结构的用户应考虑此类高计数率效应。本研究将有助于解释 Resolve 数据中来自亮源的信号，并为未来微型热电器任务的设计与规划提供宝贵参考。
引用
@article{arxiv.2506.06692,
title = {High count rate effects in event processing for XRISM/Resolve x-ray microcalorimeter: II. Energy scale and resolution in orbit},
author = {Misaki Mizumoto and Yoshiaki Kanemaru and Shinya Yamada and Caroline A. Kilbourne and Megan E. Eckart and Edmund Hodges-Kluck and Yoshitaka Ishisaki and Frederick S. Porter and Katja Pottschmidt and Tsubasa Tamba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.06692},
year = {2025}
}
备注
accepted for PASJ (XRISM special issue), 11 pages, 14 figures