POLAR-2/LPD的在轨背景与巡天模拟研究
天体物理仪器与方法
2025-11-18 v2 高能天体物理现象
摘要
低能X射线偏振探测器（LPD）是POLAR-2实验的有效载荷之一，设计为2024年初中国空间站（CSS）的外部载荷。LPD专门用于在2-10 keV能量范围内观测伽马射线暴（GRBs）瞬时辐射的偏振，初步设计中视场（FoV）为90度。该观测通过使用基于气体像素探测器的X射线光电偏振计阵列实现。由于宽视场配置，软X射线波段在轨背景计数率较高，而GRB本身在该能带也呈现高流量。为评估各背景成分对总计数率的贡献，我们使用GEANT4 C++软件包进行了详细模拟。我们的模拟涵盖了仪器材料内的主要相互作用，并揭示了宽视场方案下各类背景成分的特征。模拟结果表明，在背景成分中，主要贡献来自宇宙X射线背景（CXB）和亮X射线源。应用带电粒子背景抑制算法后，LPD的总背景计数率平均约为0.55 counts/cm^2/s，并随探测器轨道和指向方向变化。此外，我们对不同视场和探测器指向下的CXB与X射线亮源进行了全面模拟与对比分析。这些分析为宽视场软X射线偏振计的背景特性提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2310.00801,
title = {In-orbit background and sky survey simulation study of POLAR-2/LPD},
author = {Zu-Ke Feng and Hong-Bang Liu and Fei Xie and Huan-Bo Feng and Qian-Nan Mai and Jiang-Chuan Tuo and Qian Zhong and Jian-Chao Sun and Jiang He and Yuan-Hao Wang and Qian Liu and Di-Fan Yi and Rui-Ting Ma and Bin-Long Wang and Zhen-Yu Tang and Shuang-Nan Zhang and En-Wei Liang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00801},
year = {2025}
}