MIRAX 任务的高分辨率 X 射线成像探测器平面

MIRAX X 射线天文台是首个由巴西主导的天体物理学空间任务，旨在对银河系 X 射线暂现源进行前所未有的宽视场、宽能段硬 X 射线（5-200 keV）巡天。在当前配置中，MIRAX 将搭载一组四台编码孔径望远镜，配备具有高空间分辨率的碲锌镉（CZT）探测器平面，每台望远镜由 64 个紧密拼接的 CZT 像素化探测器阵列组成。四台望远镜合计拥有 959 cm^2 的总探测面积、大视场（60x60 度 FWHM）、该能段下的高角分辨率（6 角分）以及极佳的光谱分辨率（~2 keV @ 60 keV）。哈佛 - 史密森天体物理中心（CfA）作为 ProtoEXIST 计划的一部分，已开发、测试并飞行了其中一台 MIRAX 望远镜的平流层气球载原型机。本文展示了 ProtoEXIST 第二代实验（P2）中独立 CZT 探测器的验证与校准测试结果。P2 探测器平面的 64 个探测器单元均由 Caltech 为 NuSTAR 望远镜开发的专用集成电路（ASIC）与像素尺寸为 0.6 mm 的 CZT 晶体混合而成。我们在实验室利用放射源评估了每个探测器的性能。校准结果显示，P2 探测器的平均能量分辨率在 60 keV 时约为 2.1 keV，在 122 keV 时约为 2.3 keV。P2 还在近空间环境的气球飞行中成功通过了测试，证明了探测器单元已具备集成到空间任务望远镜的条件，并满足了 MIRAX 任务的所有要求。