PolarLight在轨背景的建模
天体物理仪器与方法
2021-03-17 v1 高能天体物理现象
摘要
PolarLight是一台装载于立方星上的气体像素X射线偏振计，于2018年10月发射进入太阳同步轨道。我们使用Geant4工具包构建了整颗立方星的质量模型，以模拟轨道中由宇宙X射线背景（CXB）和高能带电粒子引起的背景。模拟得到的能谱和事件图像形态均表明，PolarLight实测背景主要由高能电子主导，质子和CXB贡献较小。模拟揭示，在2-8 keV能量范围内，约28%的背景事件是由能量为几keV的次级电子的能量沉积引起的，其物理过程与X射线探测完全相同。因此，这部分背景无法与X射线事件区分。背景在探测平面上的分布不均匀，边缘附近有增强。该边缘效应是因为高能电子往往产生长径迹，除非其在边缘附近有局部能量沉积，否则会被读出电子学丢弃。若采用有效的粒子判别算法，预计2-8 keV内本征背景率约为6×10^-3 counts/s/cm2。这表明，对于焦斑尺寸为毫米量级的未来聚焦型X射线偏振计，本征背景可忽略不计。
引用
@article{arxiv.2101.06606,
title = {Modeling the in-orbit background of PolarLight},
author = {Jiahui Huang and Hua Feng and Hong Li and Xiangyun Long and Dongxin Yang and Weihe Zeng and Qiong Wu and Weichun Jiang and Massimo Minuti and Enrico Costa and Fabio Muleri and Saverio Citraro and Hikmat Nasimi and Jiandong Yu and Ge Jin and Zhi Zeng and Ming Zeng and Peng An and Luca Baldini and Ronaldo Bellazzini and Alessandro Brez and Luca Latronico and Carmelo Sgro and Gloria Spandre and Michele Pinchera and Paolo Soffitta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.06606},
year = {2021}
}
备注
accepted for publication in ApJ