用于 X 射线热量计阵列表征的简单紧凑高分辨率单色 X 射线源
天体物理仪器与方法
2020-08-17 v1 仪器与探测器
摘要
X 射线热量计通常可实现极高的光谱分辨率，典型值为几 eV 半高全宽（FWHM）。热量计线形的测量通常受大多数实验室校准源的自然线宽主导。这增加了统计采样仪器线展宽所需的数据采集时间，并且若源的本征线形未知还会引入系统不确定性。为解决这些问题，我们利用通道切割晶体构建了一个简单紧凑的单色 X 射线源。商用 X 射线管照射一对通道切割晶体，它们以色散配置对齐以选择 X 射线管阳极材料的 Kα1 线。整个装置（包括 X 射线管）可由一人轻松手提，并可手动或使用机械平移台定位。输出单色束提供阳极斑点的准直图像，在色散方向放大率为 1（此处所用 X 射线管通常为 100–200 m），在跨色散方向未聚焦，因此探测器平面中的源图像呈现为一条线。我们对 Hitomi 软 X 射线光谱仪测得高达 10 count/s/pixel 的输出计数率，其像素为 819 m 正方形。我们实现了用于 5.4 keV（一种设计）和 8.0 keV（两种设计）能量的不同单色器设计，其有效理论 FWHM 能量分辨率分别为 0.125、0.197 和 0.086 eV；这些非常适于最先进 X 射线热量计的最优校准测量。我们测得 Cr Kα1 单色器在 5.4 keV 处能量分辨率上限为 0.7 eV FWHM，与 0.125 eV 的理论预测一致。
引用
@article{arxiv.2008.06161,
title = {Simple, compact, high-resolution monochromatic x-ray source for characterization of x-ray calorimeter arrays},
author = {M. A. Leutenegger and M. E. Eckart and S. J. Moseley and S. O. Rohrbach and J. K. Black and M. P. Chiao and R. L. Kelley and C. A. Kilbourne and F. S. Porter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06161},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 15 figures, accepted for publication in RSI