THESEUS SXI 光学系统的研制

暂现高能源与早期宇宙巡天者（THESEUS）是 ESA M5 候选任务，目前处于 A 阶段，计划于 $\sim$2032 年发射。该任务旨在完成伽马射线暴巡天并监测暂现 X 射线事件。莱斯特大学是软 X 射线仪器（SXI）的首席研制机构，负责光学系统与探测器的研制。SXI 由两台广角龙虾眼 X 射线模块组成。每个模块由 8×8 阵列的 64 片微孔光学元件（MPO）及每个焦平面上的 8 个 CMOS 探测器构成。MPO 的几何结构由方形截面微观孔隙的方形密排阵列组成，排布于曲率半径为光学系统焦距两倍的球面上。工作于 0.3–5 keV 光子能量范围，最优 $L/d$ 比（孔隙长度 $L$ 与孔隙宽度 $d$）在 50 以上，且对 SXI 整个光学孔径恒定。SXI 模块的性能目标为角分辨率 4.5 角分、定位精度 $\sim$1 角分，并采用 $L/d$=60。在 A 阶段研究中，我们正与制造商 Photonis France SAS 合作，探究提升 MPO 当前性能与一致性的方法。本文介绍 THESEUS SXI 模块的光学设计及旨在提升 MPO 性能的工作方案与研究的结果。