IAXO 的高分辨率方案：基于 MMC 的 X 射线探测器
仪器与探测器
2021-07-07 v3
摘要
诸如规划中的国际轴子观测站（IAXO）之类的轴子日光望远镜通过通用的 ALP-光子耦合利用强磁场将 ALP 转换为光子，以搜寻来自太阳的轴子与类轴子粒子（ALPs）的证据。为观测所产生的光子，需要低本底高效率的 X 射线探测器。此外，良好的能量分辨与低能量阈值可通过在发现后研究 X 射线能谱来探究 ALP 性质。我们提议使用低温金属磁量热计（MMCs）。本文给出为首台为 IAXO 开发的基于 MMC 的探测系统并讨论表征结果。该探测器由二维 64 像素阵列构成，覆盖 16 mm 有效面积，填充因子为 93%。我们实现了 6.1 eV FWHM 的平均能量分辨率，能量阈值低于 100 eV。该探测器是迈向匹配 IAXO X 射线光学的大尺寸 1 cm 阵列的第一步。根据 30 天获取的事件，我们测定未屏蔽探测系统在 1 keV 至 10 keV 能量范围内的本底速率为 keV cm s。未来，主动与被动屏蔽将显著减少宇宙缪子与天然放射性导致的本底。我们的结果表明 MMCs 是日光望远镜发现与研究 ALPs 的一项有前景的技术。
引用
@article{arxiv.2010.15348,
title = {High-resolution for IAXO: MMC-based X-ray Detectors},
author = {D. Unger and A. Abeln and C. Enss and A. Fleischmann and D. Hengstler and S. Kempf and L. Gastaldo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15348},
year = {2021}
}