The role of the background in past and future X-ray missions
背景在X射线任务中发挥了重要作用，限制了科学数据在几个，有时是意想不到的方式利用。在本演讲中，我回顾了过去的X射线任务，重点关注我们可以从中吸取的一些重要教训。然后，我继续讨论在未来的克服背景相关的限制的前景。
2017-05-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Advanced X-ray Timing Array (AXTAR): A US MIDEX Mission Concept
AXTAR是美国航天局的一项MIDEX任务概念，用于对紧凑物体进行X射线计时，它结合了非常大的收集面积、宽带光谱覆盖、高时间分辨率、高度灵活的调度以及对时间关键的机会目标迅速作出反应的能力。它被优化为明亮的银河系X射线源的亚毫秒定时，以研究中子星表面和黑洞事件视界的自然时间尺度上的现象，从而探索超致密物质，强烈弯曲的时空和强烈的磁场的物理学。AXTAR的主要仪器是一个准直的厚硅像素探测器，覆盖范围为2 - 50 keV，有效面积超过3平方米。对于吸积中子星和黑洞的定时观测，AXTAR提供了比RXTE PCA至少提高五倍的灵敏度。AXTAR还携带了一个灵敏的天空监测器，除了提供对X射线天空的高占空比监测外，它还可以触发对X射线瞬变的定点观测。我们回顾了面临下一代计时任务的科学目标和设计选择。然后，我们描述了AXTAR的技术概念，并总结了NASA/MSFC先进概念办公室的初步任务设计研究。
2011-09-06 astro-ph.IM
GRBAlpha: A 1U CubeSat mission for validating timing-based gamma-ray burst localization
GRBAlpha是一个1U立方体卫星任务，预计发射日期为2021年上半年。它携带一个75 x 75 x 5 mm CsI（Tl）闪烁体，由双通道多像素光子计数器（MPPC）装置读出，以探测伽马射线暴（GRB）。伽马射线暴探测器是用于瞬态测量和定位的立方体卫星（CAMELOT）飞行任务的探测器系统的在轨演示。虽然GRBAlpha提供了CAMELOT预期有效面积的1/8，但将观测到的光变曲线与其他现有GRB监测卫星进行比较将使我们能够验证CAMELOT的核心思想，即基于时间定位的可行性。
2020-12-02 astro-ph.IM
The SVOM gamma-ray burst mission
我们简要介绍的科学能力，仪器，操作，和预期的性能的SVOM任务。SVOM（天基多波段天文可变目标监测器）是中法两国在未来十年内合作的一项空间任务，致力于研究伽马射线暴（GRB）。SVOM任务包括一颗携带四种仪器的卫星，用于探测和定位即时伽马射线暴发射，并测量可见波段和X射线中余辉的演变，一个VHF通信系统，用于将SVOM警报快速传输到地面，以及一个地面部分，包括一个广角相机和两个后续望远镜。卫星的指向策略已被优化，有利于位于夜半球的伽玛暴的检测。这一策略使研究的光发射在第一分钟后的伽玛射线暴与机器人天文台和早期光谱的光学余辉与大型望远镜测量红移。今后十年对伽玛暴的研究将受益于所有波长的一些大型设施，这些设施将有助于增加任务的科学回报。最后，SVOM将在下一代引力波探测器的时代运行，极大地有助于在X射线和伽马射线能量下搜索引力波触发器的电磁对应物。
2015-12-10 astro-ph.IM
Hard X-ray/Soft gamma-ray experiments and missions: overview and prospects
从20世纪60年代开始，人们进行了大量的任务和实验来研究高能天空。这篇评论对在10- 600 keV波段操作的最重要的空间飞行任务和气球实验提供了一个广阔的视野，这是研究宇宙中最具活力和暴力现象的一个关键窗口。因此，重要的是要评估所取得的成就，以更好地确定我们在未来的任务中还需要做些什么，以便在这一领域取得进展，确定哪些是解决仍然悬而未决的问题所需的技术，并扩大我们对宇宙的了解。
2019-05-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
DUAL Gamma-Ray Mission
伽马射线天文学为研究宇宙中最强大的来源和最激烈的事件提供了非凡的科学潜力。为了充分利用这一潜力，下一代的仪器在这一领域将不得不实现至少一个数量级的灵敏度比目前的技术的改进。DUAL任务概念以两种互补的方式应对这一挑战：对整个天空进行很长时间的观测，并结合大的收集区域，以同时观测Ia型SNe。宽视场康普顿望远镜（WCT）在整个任务寿命期间积累来自全伽马射线天空（0.1-10 MeV）的数据，劳厄透镜望远镜（LLT）专注于来自超新星Ia（0.8-0.9 MeV）的56 Co发射，从其大面积晶体透镜收集伽马射线到WCT上。两个分离的航天器编队飞行将保持双有效载荷在镜头的焦距。
2010-06-10 astro-ph.IM
The SVOM Mission
中法空间飞行任务SVOM主要用于探测、定位和跟踪伽马射线暴和其他高能瞬变。该卫星将于2023年中期发射，搭载两台宽视场伽马射线仪器和两台窄视场望远镜，分别在X射线和光学波长下工作。它由一个专门的地面部分补充，包括一套宽视场光学相机和两个1米级跟踪望远镜。在这篇文章中，我们描述了任务的主要特点，并讨论了它的科学原理和一些原始的伽玛射线暴研究，它将使。
2022-03-21 astro-ph.IM
The development of a testbed for the X-ray Interferometer mission
X射线干涉仪（XRI）最近被提议作为欧空局2050年航行计划周期的主题，其最终目标是以前所未有的优于1微弧秒（5普拉德）的角分辨率观察X射线天空[1]。一个科学上非常有趣的任务是可能的基础上，一个单一的航天器[2]，由于紧凑的“长焦”设计提出了早期的Willingale [3]。从Cash等人[4]以1毫米基线和0.1弧秒有效分辨率对1 keV的X射线干涉测量法进行的实际演示到以1米或更长基线飞行干涉仪的任务，平方米的有效收集面积和微弧秒分辨率存在许多里程碑。从实验室实验到可行的飞行任务概念的第一个重要步骤必须在可扩展和灵活的试验台装置上进行。这样的测试平台不能只关注光学方面，而应该同时解决干涉仪的热稳定性和机械稳定性。一个特别的挑战是相干X射线源，它应该在干涉仪的入口处提供波前，该波前在至少等于基线的距离上是横向相干的，并且足够亮。在本文中，我们将探讨建立一个测试平台的几个阶段，随着光学质量和相关的热机械控制和源的复杂性的要求越来越高，目的是引导X射线干涉测量技术的发展，从实验室到空间的一系列可实现的里程碑。
2021-07-16 astro-ph.IM
Recent Progress on Developments and Characterization of Hybrid CMOS X-ray Detectors
未来的天基X射线望远镜飞行任务由于收集面积的增加，对探测器读出率的要求可能会大大增加，为了保持光谱分辨率，人们希望尽量减少辐射损害。虽然CCD已经满足了过去任务的要求，但由于其固有的抗辐射性和快速灵活的读出架构，有源像素传感器可能成为未来一些任务的标准选择。有源像素传感器的一种形式是混合CMOS传感器。在宾夕法尼亚州立大学和Teledyne成像传感器的联合项目中，已经开发出混合CMOS传感器，用作X射线探测器。这项开发工作的结果和制造的探测器的测试将被提交，以及未来任务的潜在应用。
2012-07-25 astro-ph.IM
Background and Imaging Simulations for the Hard X-Ray Camera of the MIRAX Mission
我们报告的详细蒙特卡罗模拟的结果，预计在气球高度和可能的卫星轨道的硬X射线编码孔径相机正在开发的MIRAX任务的性能。基于一个彻底的质量模型的仪器和详细的规格的光谱和角度依赖的各种相关的辐射场在平流层和轨道环境，我们使用了著名的包GEANT 4模拟仪器背景的相机。我们还显示了源场的模拟图像，以观察和计算的仪器在这两种情况下的详细灵敏度。这里报告的结果是特别重要的研究人员在这一领域考虑到，我们提供了重要的信息，不容易在文献中找到，如何准备输入文件和计算关键的仪器参数，以执行GEANT 4模拟高能天体物理学空间实验。
2016-03-30 astro-ph.IM
The High Definition X-ray Imager (HDXI) Instrument on the Lynx X-Ray Surveyor
Lynx X射线勘测者任务是NASA科学和技术定义团队正在研究的4个大型任务之一，作为即将到来的2020年十年调查的任务概念。通过利用将精细的角分辨率（<0.5弧秒HPD）与大的有效面积（在1 keV下约为2 m^2）相结合的光学器件，Lynx将能够在独特的科学参数空间内进行探索。高清晰度X射线成像仪，HDXI，是为这一飞行任务概念确定基准的主要软X射线成像仪器之一。该仪器将通过使用精细像素化的硅传感器阵列在宽视场（~ 22 x 22弧分或更大）上实现精细角分辨率成像。硅传感器可实现大尺寸/小像素器件、耐辐射设计以及整个软X射线带通的高量子效率。为了充分利用Lynx的大收集面积（~ 30 x Chandra），而不发生X射线事件堆积，HDXI将能够比当前的X射线成像仪快得多的帧速率。将描述HDXI的计划要求、能力和开发状态。
2018-07-13 astro-ph.IM
XMM-Newton (X-Ray Mulit-Mirror Mission) Observatory
X射线多镜任务（XMM-牛顿）是欧洲航天局发射的最成功的天文任务之一。它利用X射线反射望远镜复制技术的创新使用，使有效面积和分辨率达到前所未有的结合。三台望远镜配备了成像相机和光谱仪，它们同时工作，还有一台光学望远镜。描述了有效载荷的主要特征，并总结了在轨性能和科学成就。主题词或关键词：XMM-牛顿，X射线天文学，空间望远镜
2012-02-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Future Prospects for Solar EUV and Soft X-ray Spectroscopy Missions
讨论了在极紫外（EUV）和软X射线（SXR）波长范围（1.2-1600埃）内运行的太阳光谱学任务的未来前景。NASA是太阳物理任务的主要资助者，并简要概述了NASA下的任务发展机会。还介绍了其他国家即将进行的主要太阳能任务。总结了在这两个波长范围内观测太阳的方法，并讨论了光谱仪类型、成像技术和探测器选择。在EUV和SXR区域的主要光谱特征，然后总结即将到来的仪器和概念。这些仪器包括专门任务的大型光谱仪，以及通过拼车机会发射的小型低成本CubeSats。
2021-03-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
Simulating Modulated X-ray calibration Sources for future X-ray missions, using GEANT4
未来雅典娜任务中的XIFU X射线光谱仪需要X射线校准源来校准各个探测器像素的增益。为此，建议使用电子控制的调制X射线源（MXS），类似于Hitomi航天器上使用的校准源，也将在其继任者XARM上飞行。在这里，我们提出了一个模拟包的基础上粒子传输GEANT 4工具包。使用这个软件包，我们计算不同的目标和窗口配置的MXS的结果。模拟暴露的权衡，以选择最佳的源配置的雅典娜/XIFU和XARM/解决光谱仪仪器。
2018-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray grating spectroscopy as a mission enhancement
MIT（麻省理工学院）；Technion, Israel（以色列理工学院）；Univ. Michigan（密歇根大学）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密松天体物理中心）；Izentis（伊赞提斯公司）；University of Michigan（密歇根大学）；SRON, The Netherlands（荷兰SRON国家研究所）；FAU Erlangen-Nuernberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；U. Iowa（爱荷华大学）；Penn State University（宾夕法尼亚州立大学）；Saint Mary’s University（圣玛丽大学）；NASA/GSFC（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；WashU（华盛顿大学）；Columbia（哥伦比亚大学）；ESA（欧洲空间局）；NCAC PAS, Poland（波兰科学院国家天文中心）；NASA/ARC（美国宇航局艾姆斯研究中心）；University of Massachusetts（马萨诸塞大学）；JHU, NASA/GSFC（约翰斯·霍普金斯大学，美国宇航局戈达德太空飞行中心）
该研究提出为NASA ASTRA框架内的X射线任务加装软X射线光栅光谱仪等仪器，以实现多项天体物理研究目标，成本低且适配性强。
2026-09-01 astro-ph.IM
The SVOM mission, a pathfinder for THESEUS
中法航天任务SVOM（天基多波段天文可变物体监测器）主要用于探测和定位伽马射线暴事件（GRB）。该卫星将于2021年底发射，搭载一套伽马射线，X射线和光学成像仪。由于其指向策略，快速转换能力和快速数据连接到地球，大型望远镜的地面观测将使我们能够测量前所未有的伽马射线暴样本的红移。我们在这里讨论的总体科学目标的SVOM任务的框架内的多波长和多信使的全景未来十年。最后，我们展示了SVOM任务的一些发展将有助于THESEUS项目。
2018-02-05 astro-ph.IM
Progress in the development of frequency domain multiplexing for the X-ray Integral Field Unit on board the Athena mission
频域多路复用（FDM）是雅典娜飞行任务机载X射线积分场单元（X-IFU）的基线读出系统。在FDM方案下，TES耦合到无源LC滤波器，并以MHz频率用交流电（AC偏置）偏置。使用高品质因数LC滤波器和室温电子学在SRON和低噪声两级SQUID放大器提供的VTT，我们最近已经证明了良好的性能与FDM读出的Mo/Au TES量热计与Au/Bi吸收剂。我们已经实现了性能要求的演示模型（DM）与单像素交流偏置（$ΔE=$ 1.8 eV）和9像素复用（$ΔE=$ 2.6 eV）模式。我们还展示了平均能量分辨率为3.3 eV的14像素多路复用，这受到我们实验室设置中与FDM读出相关的非基本问题的限制。
2020-03-26 astro-ph.IM
Fast, low noise CCD systems for future strategic x-ray missions
针对未来战略性X射线任务对快速低噪声成像光谱仪的需求，斯坦福XOC小组联合MIT机构开发基于ASIC的读出系统，报告了AXIS原型CCD与MCRC ASIC结合的性能，并提出优化偏置的新采样方法及操作模式以满足数据速率要求。
2025-08-19 astro-ph.IM
Detection capability of Ultra-Long Gamma-Ray Bursts with the ECLAIRs telescope aboard the SVOM mission
超长伽马射线暴（ULGRB）的持续时间非常不典型，超过2000秒。即使讨论它们的起源，SVOM任务及其软伽马射线望远镜ECLAIRs也可以探测ULGRB，并增加尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台上的突发警报望远镜和其他一些仪器迄今为止探测到的少数样本。在本文中，SVOM任务的简短描述后，我们提出的方法来清洁探测器图像从非平坦的背景和已知源的贡献，在板载成像过程中。我们提出了一个估计的ECLAIR的敏感性，伽玛射线暴的各种持续时间。最后，我们研究了图像触发探测超伽玛暴的能力。
2018-10-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
High-z gamma-ray bursts for unraveling the dark ages mission HiZ-GUNDAM
我们目前正在调查和研究一个小型卫星任务HiZ-GUNDAM，用于今后观测伽马射线暴。任务概念是探测“黑暗时代的结束和天体形成的曙光”，即红移z > 7以外的早期宇宙的物理条件。我们将考虑两种类型的任务有效载荷，（1）用于发现GRB的宽视场X射线成像探测器，以及（2）直径为30 cm的近红外望远镜，以有效地选择高z GRB候选者。本文根据以往的观测资料，阐述了推进伽玛暴宇宙学研究的一些必要条件，介绍了HiZ-GUNDAM的任务概念和X射线成像探测器的基本进展。
2014-06-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Overview of the High-Definition X-ray Imager instrument on the Lynx x-ray surveyor
NASA的四个科学和技术定义小组已经召开会议，以开发和研究即将到来的2020年十年调查评估的四个任务概念。山猫X射线探测器任务是这四个大型任务之一。Lynx将把精细的角分辨率（<0.5 arcsec HPD）X射线光学器件与大的有效面积（1 keV时约为2 m^2）相结合，从而能够在独特的科学参数空间内进行探索。高清晰度X射线成像仪HDXI是为这一飞行任务概念确定基准的主要软X射线成像仪之一。该仪器将使用精细像素化的硅传感器阵列，以在宽视场（~22 x 22 arcmin）上实现精细角分辨率成像。硅传感器可实现大尺寸/小像素器件、耐辐射设计以及整个软X射线带通的高量子效率。为了充分利用Lynx的大收集面积（~ 30 x Chandra），同时X射线事件堆积可以忽略不计或最小，HDXI将能够比当前的X射线成像仪具有更快的帧速率。我们总结了HDXI仪器的计划要求、功能和发展状况，本特别版中的相关论文将提供一些特定探测器选项的进一步细节。
2019-06-21 astro-ph.IM
Pile-up simulator for XRISM/Xtend onboard the X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM)
Japan Aerospace Exploration Agency, Institute of Space and Astronautical Science（日本宇宙航空研究开发机构 宇宙科学研究所）；Osaka University, Department of Earth and Space Science（大阪大学 地球行星科学系）；University of Tokyo, School of Science（东京大学 理学部）；Tohoku Gakuin University, Faculty of Informatics（东北学院大学 情报学部）；University of Miyazaki, Faculty of Engineering（宫崎大学 工学部）；Saitama University, Graduate School of Science and Engineering（埼玉大学 理工学研究科）；Nara University of Education, Faculty of Education（奈良教育大学 教育学部）；Hiroshima University, School of Science（广岛大学 理学部）
XRISM/Xtend载荷开发堆叠模拟器，用于评估不同运行模式下的堆叠影响，通过光谱和通量参数确定堆叠限值。
2025-11-25 astro-ph.IM
Design and Performance of a Universal SiPM Readout System for X- and Gamma-Ray Missions
本文提出一种可读出64通道SiPM的低功耗、低成本通用系统，采用商用现货元器件并完成空间鉴定，可服务POLAR-2及多种CubeSat的X/伽马射线探测任务。
2025-06-17 astro-ph.IM
Diffraction Gratings for X-ray Spectroscopy
本文综述了X射线衍射光栅在Chandra和XMM/Newton任务中的科学成果、光学设计与衍射物理，并展望了可大幅提升XGS性能的先进光栅技术及未来任务。
2024-09-03 astro-ph.IM
LOFT (Large Observatory For X-ray Timing): a candidate X-ray mission for the next decade
LOFT是欧空局在宇宙愿景方案（2015-2025年）框架内选择进行可行性研究的四个中型候选任务（M3）之一。如果在2014年获得欧空局批准，预计将在2022-2024年发射。LOFT的设计目的是观察具有极好的时间分辨率和非常好的光谱能力的X射线源。它的主要目标是直接探测黑洞附近物质的运动（强场引力），以及研究超致密物质（中子星）的物理学。有效载荷包括一个大面积探测器（LAD）和一个宽视场监视器（WFM）。LAD是在2-30 keV的能量范围内操作的准直（< 1度视场）实验，具有10 m2的峰值有效面积和在6 keV下260 eV的能量分辨率。WFM将在与LAD几乎相同的能量范围内工作，2-50 keV，能够同时监测几个球面度宽视场，角分辨率< 5 arcmin。除了主要的科学目标外，LOFT还将进行一个完整的天文观测科学计划，在2-80 keV范围内以前所未有的细节研究几种瞬态现象，如在激变变量中吸积白矮星，爆发中的新星（经典新星喷出物的内部和外部冲击，和伴随共生周期性新星中的伴星风的冲击）和爆发后的新星（一旦重新建立吸积）。
2013-05-03 astro-ph.IM
Monte-Carlo simulations of the background of the coded-mask camera for X- and Gamma-rays on-board the Chinese-French GRB mission SVOM
几十年来，宽视场编码掩模照相机已成功地用于定位伽马射线暴（GRB）。在这些仪器中，由于它们的大视场和大有效面积，事件计数率由光子背景决定。因此，必须在仪器设计的早期阶段估计预期在轨道上的仪器背景，以便优化飞行任务的科学性能。我们在这里提出了一个详细的研究仪器的背景和灵敏度的编码掩模相机的X-和伽马射线（CXG）用于高红移伽玛暴的探测和定位的国际伽玛暴任务SVOM。为了计算背景光谱，使用蒙特卡罗方法模拟SVOM将沿其低地球轨道（高度为600公里，倾角约为30度）遇到的空间环境主要组成部分的粒子与CXG主体之间的初级和次级相互作用。我们认为详细的质量模型的CXG在其最新的设计。根据我们的结果，i）相机的被动屏蔽的设计确保在4-50 keV成像频带中宇宙X-γ射线背景是主导的，而内部背景应该在70-90 keV以上开始变得主导; ii）目前的相机设计确保CXG相机将比Swift Burst Alert望远镜对高红移GRB更敏感，这要归功于低-能量阈值为4keV。
2009-02-06 astro-ph.IM
STROBE-X: A probe-class mission for X-ray spectroscopy and timing on timescales from microseconds to years
我们描述了光谱时间分辨观测宽带能量X射线（STROBE-X），探测器级的任务概念，将提供一个前所未有的X射线天空的看法，执行定时和光谱在宽的能量带（0.2-30千电子伏）和广泛的时间范围从微秒到几年。STROBE-X包括两个窄视场仪器和一个宽视场监视器。软或低能量带（0.2-12 keV）由一组轻型光学器件（3 m焦距）覆盖，这些光学器件将入射光子集中到小型固态探测器上，具有CCD级（85-175 eV）能量分辨率、100 ns时间分辨率和低背景速率。这项技术已经为NICER充分开发，并将扩大规模，以利用STROBE-X的更长焦距。高能带（2-30 keV）由为欧洲LOFT任务概念开发的大面积准直硅漂移探测器覆盖。每种仪器的有效面积都将比其前代仪器（软频带中的NICER和硬频带中的RXTE）提高一个数量级。最后，STROBE-X提供了一个灵敏的宽视场监视器（WFM），既可以作为X射线瞬变的定点观测的触发器，也可以提供可变X射线天空的高占空比、高时间分辨率和高光谱分辨率监视。WFM的灵敏度约为RXTE全天空监视器的20倍，可实现多波长和多信使调查，并具有较大的瞬时视场。这一任务概念将提交2020年十年期调查供审议。
2018-07-03 astro-ph.IM
LOFT - the Large Observatory for X-ray Timing
LOFT（大型X射线定时观测站）是欧空局考虑作为M3飞行任务候选者的一个飞行任务概念，并在长达两年多的评估阶段进行了研究。该任务是专门设计来执行快速X射线计时和探测黑洞和中子星附近物质的状态。LOFT科学有效载荷由一个大面积探测器（LAD）和一个宽视场监视器（WFM）组成。LAD是一种10 m^2级的尖端仪器，其收集面积约为过去最大的定时任务（如罗西XTE）的15倍，范围为2-30 keV（30-80 keV扩展），结合CCD级的光谱分辨率，具有将X射线变化性研究彻底改变到毫秒时间尺度的能力。其突破性的特点是每单位表面的质量在10 kg/m^2的范围内，在合理的重量下，有效面积约为10 m^2（在8 keV下）。由于大面积硅漂移探测器和毛细管板X射线准直器领域的最新进展，这种大而轻的实验的发展成为可能。虽然LOFT任务尚未被选中在M3 ESA计划中发射（2022-2024年发射），但在评估阶段，大多数权衡已经结束，从而产生了一个强大且有据可查的设计，该设计将在未来的ESA电话中重新提出。在本文中，我们将总结LAD仪器的特点，并简要描述了探测器的设计状态。
2014-10-31 astro-ph.IM
Monte Carlo Simulation of Angular Response of GRID Detectors for GRID Mission
本文为GRID任务开发了专门的Monte Carlo模拟框架，通过模拟探测器及其搭载的NanoSat获取不同入射角和能量光子的角响应，经地面校准验证后成功应用于GRB数据分析。
2024-10-17 astro-ph.IM
Large Observatory for x-ray Timing (LOFT-P): A Probe-classs Mission Concept Study
LOFT-P是NASA天体物理探测级（<10亿美元）X射线计时任务的概念，基于最初向ESA M3和M4提出的LOFT概念。LOFT-P需要非常大的收集面积（>6 m^2，> 10 x RXTE），高时间分辨率，良好的光谱分辨率，宽波段光谱覆盖（2-30 keV），高度灵活的调度，以及及时发现和响应时间关键目标的能力。它解决了科学问题，如：什么是超密度物质的状态方程？强引力对螺旋进入黑洞的物质有什么影响？它将优化为亚毫秒计时，以研究中子星表面和黑洞事件视界自然时标的现象，并测量黑洞的质量和自旋。这些测量是协同成像和高分辨率光谱仪器，解决更小的距离尺度比可能没有很长的基线X射线干涉测量，并使用互补技术来解决发射区域的几何形状和动态。天空监测器（2-50 keV）作为定点观测的触发器，提供高占空比、高时间分辨率的X射线天空监测，灵敏度约为RXTE全天监测器的20倍，能够进行多波长和多信使研究。探测级飞行任务概念将采用轻型准直仪技术和大面积固态探测器，这些技术最近在欧空局M3研究期间得到了极大的发展。鉴于对LOFT感兴趣的大型社区（>800名支持者），预计该任务的科学生产力非常高，类似于或大于RXTE（约2000篇参考文献）。我们描述了一项研究的结果，最近完成的MSFC先进概念办公室，表明LOFT-P是可行的NASA探测级任务预算。
2016-08-22 astro-ph.IM
Soft Gamma-ray Detector for the ASTRO-H Mission
ASTRO-H是日本宇宙航空研究开发机构的下一代X射线卫星，打算携带具有广泛能量覆盖范围和精密能量分辨率的仪器。软伽马射线探测器是ASTRO-H仪器之一，其特点是本底水平的宽能量带（40-600千电子伏），比轨道上现有仪器好10倍。SGD是ASTRO-H硬X射线成像仪的补充，覆盖5-80 keV的能量范围。SGD通过将康普顿相机方案与窄视场主动屏蔽相结合来实现低背景，其中康普顿运动学用于拒绝背景。SGD中的康普顿照相机是由硅和碲化镉（CdTe）传感器组成的混合半导体探测器系统。半导体传感器提供了良好的能量分辨率，并且由于对康普顿运动学的更好约束，它导致了良好的背景抑制能力。康普顿运动学的利用也使得SGD对伽马射线偏振敏感，为研究伽马射线发射过程的性质开辟了一个新的窗口。ASAS-H飞行任务已得到ISAS/JAXA的批准，进入详细设计阶段，预计于2014年发射。在本文中，我们提出了科学的驱动程序和概念的SGD仪器，然后详细描述了仪器和预期的性能。
2010-10-24 astro-ph.IM
Xtend, the Soft X-ray Imaging Telescope for the X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM)
Xtend是为X射线成像和光谱任务（XRISM）开发的软X射线成像望远镜。XRISM计划于2022财年在日本推出。Xtend由软X射线成像仪（SXI）、X射线CCD相机和X射线镜组件（XMA）组成，XMA是一种薄箔嵌套圆锥近似Wolter-I光学器件。SXI使用P通道背照式CCD，成像面积为31 mm。四个CCD芯片排列在一个2 $\times$ 2网格中，可以用单级斯特林冷却器冷却到$-120$ $^{\circ}$ C。XMA以共焦的方式嵌套薄铝箔，其外径为45厘米。在X射线反射镜的前面安装了一个预准直器，用于减少杂散光。将SXI和XMA相结合，焦距为5.6 m，实现了能量范围为0.4 ~ 13 keV的$38^{\prime}\times38^{\prime}$视场。我们已经完成了SXI和XMA飞行模型的制造。性能验证已成功地进行了一系列的子系统级测试。我们还进行了地面校准测量，数据分析正在进行中。
2023-03-14 astro-ph.IM
Towards precision particle background estimation for future X-ray missions: correlated variability between Chandra ACIS and AMS
未来许多X射线观测站的一个科学目标是通过微弱漫射源的深度曝光来绘制宇宙网。这种观测需要低背景和对剩余的未被拒绝的背景的尽可能好的了解。在1-2 keV以上的本底中，主要贡献来自银河宇宙线质子。它们的通量和光谱受到太阳活动周期的调制，但也受到较短时间尺度上的太阳活动的调制。了解这种变化可能对减少欧空局雅典娜X射线天文台和其他具有大收集面积的任务的背景不确定性至关重要。我们检查的变化的粒子背景测量的钱德拉X射线天文台的ACIS和比较，变化的阿尔法磁谱仪（AMS），精密粒子探测器在国际空间站上测量。我们表明，宇宙射线质子变化测量AMS是很好地匹配的ACIS背景，可以用来估计质子能量的背景。我们将讨论如何为未来的任务提供信息。
2022-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo simulations of Gamma-ray space telescopes: a BoGEMMS multi-purpose application
在为X射线望远镜的背景研究开发了BoGEMMS（博洛尼亚Geant 4多任务模拟器）模板之后，为伽马射线空间任务（例如AGILE，Fermi）的模拟建立了一个新的扩展，设想作为当前和未来电子跟踪伽马射线空间望远镜的通用多用途框架。伽马射线扩展涉及Geant 4质量模型，物理列表，更重要的是，模拟输出的产生和处理。从用户的角度来看，模拟设置遵循树形结构，主要级别是选择模拟框架（一般，X射线或伽马射线应用），次要级别是几何结构和输出格式的详细配置。BoGEMMS在伽马射线飞行任务中的应用已被用于评估新一代伽马射线望远镜（如伽马光望远镜）的仪器性能，目前正在对AGILE飞行任务进行全面模拟，以便用真实的空间数据集对模拟器进行科学验证和校准。这里给出了BoGEMMS伽马射线框架的完整描述，并概述了当前和未来实验的潜在应用所取得的结果（例如，伽马-400和伽马光）。的光子转换效率的β粒子对的评价和比较列表数据允许的初步物理验证的整体架构。将用于研究Gamma-Light仪器性能的伽马射线模块应用报告为参考测试用例。
2018-02-06 astro-ph.IM
AXTAR: Mission Design Concept
先进X射线定时阵列（AXTAR）是一种用于对紧凑物体进行X射线定时的飞行任务概念，它结合了非常大的收集面积、宽带光谱覆盖、高时间分辨率、高度灵活的调度以及对时间紧迫的机会目标迅速作出反应的能力。它被优化为明亮的银河系X射线源的亚毫秒定时，以研究在中子星表面和黑洞事件视界的自然时间尺度的现象，从而探测超致密物质，强烈弯曲的时空和强烈的磁场的物理。AXTAR的主要仪器，大面积定时阵列（LATA）是一个准直仪器，覆盖范围为2-50 keV，有效面积超过3平方米。LATA由一系列超级模块组成，其中包含2毫米厚的硅像素探测器。与RXTE PCA相比，AXTAR将显著改善有效面积（4 keV时为7倍，30 keV时为36倍）。AXTAR还将携带一个灵敏的天空监测器（SM），除了提供X射线天空的高占空比监测外，它还可以作为X射线瞬变定点观测的触发器。我们审查的科学目标和技术概念AXTAR和目前的初步任务设计研究的结果。
2010-07-06 astro-ph.IM
The THESEUS space mission: updated design, profile and expected performances
THESEUS是一项空间飞行任务概念，目前正由欧空局作为候选M5飞行任务进行A阶段研究，目的是利用伽马射线暴研究早期宇宙，并在多信使和时域天体物理学方面取得重大进展。除了充分利用高红移伽玛暴的宇宙学（pop-III恒星，宇宙再电离，SFR和金属丰度演化到“宇宙黎明”），THESEUS将允许识别和研究引力波源的电磁对应物，这些电磁对应物将在20年代末/30年代初由下一代设施如aLIGO/aVirgo，LISA，KAGRA，和爱因斯坦望远镜（ET），以及大多数类别的X/伽马射线瞬态源，从而提供了一个理想的协同作用，与大的e.m.不久的将来的设施，例如，LSST，ELT，TMT，SKA，CTA，ATHENA。这些突破性的科学目标将通过前所未有的X/伽马射线监测器的组合来实现，这些监测器提供了探测和准确定位伽马射线暴的能力，并提供了在0.1 keV - 10 MeV的能量带内的多种瞬态，同时机载近红外望远镜提供了对近红外对应物的探测、定位（arcsec）和红移测量。还设想了一个客座观察员方案，以进一步改善科学回报和社区参与。我们总结了任务的主要科学要求，并概述了更新的概念，设计（仪器和航天器）和任务概况。
2021-02-17 astro-ph.IM
Opening the path to hard X-/soft gamma-ray focussing: the ASTENA-pathfinder mission
硬X射线/软伽马射线天文学是瞬变、核和多信使天体物理学的一个重要领域。然而，空间定位，成像能力和灵敏度的测量是非常有限的能量范围> 70 keV。为了克服这些限制，我们提出了一个任务概念，ASTENA，提交给欧空局的计划航行2050。我们将报告ASTENA的开拓者，我们打算向意大利航天局提出建议，作为一个有国际参与的意大利特派团。它将基于ASTENA上的两台仪器之一：焦距为20 m的劳厄透镜，能够将50-700 keV通带中的硬X射线聚焦到3D位置敏感焦平面光谱仪中。透镜的聚焦特性和探测器的定位特性相结合，将提供无与伦比的成像和光谱能力，从而能够研究诸如伽马射线暴余辉、超新星爆炸、正电子湮灭线等现象。
2023-02-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Scientific Performance of the Microchannel X-ray Telescope on board the SVOM Mission
微通道X射线望远镜（MXT）将是第一个基于“龙虾眼”光学设计的聚焦X射线望远镜，将在中法SVOM任务中飞行。SVOM将致力于研究伽马射线暴和更一般的时域天体物理学。MXT望远镜是一种紧凑型（焦距~ 1.15米）和轻型（< 42公斤）仪器，在0.2- 10千电子伏能量范围内灵敏。它是由一个光学系统，基于微孔光学（MPO）的40微米孔径，耦合到一个低噪声pnCDD X射线检测器。在本文中，我们描述了MXT望远镜的预期科学性能，基于2021年秋季在卫星上集成SVOM有效载荷之前进行的端到端校准活动。
2022-11-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Wide-Field X-ray Polarimetry for High Energy Astronomical Transients: First results of the pathfinder CXPD Cubesat Mission
Guangxi University（广西大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Central China Normal University（华中师范大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering（北京空间环境工程研究所）；China Electronics Technology Group Corporation (CETC)（中国电子科技集团有限公司）
该研究通过CXPD立方体卫星（LPD原型机）验证宽视场X射线偏振测量关键技术，完成在轨验证并观测两个X射线源获偏振约束，首次实现反符合探测器在轨本底抑制，为POLAR-2的LPD开发提供指导。
2025-11-17 astro-ph.IM
The HaloSat and PolarLight CubeSat Missions for X-ray Astrophysics
本文介绍HaloSat和PolarLight两个CubeSat任务，展示其在X射线天体物理学中的有效平台能力及学生训练价值。
2022-01-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing solar flare accelerated electron distributions with prospective X-ray polarimetry missions
太阳耀斑的电子加速是一个非常有效的过程，但加速的方法没有很好的约束。两个基本的诊断：电子各向异性（速度角的指导磁场）和高能量截止（最高能量的电子产生的加速条件：机制，空间范围，时间），是重要的数量，可以帮助限制电子加速在太阳，但都是很差的确定。在这里，使用电子和X射线运输模拟，占碰撞和非碰撞运输过程，如湍流散射，和X射线散射，我们表明，X射线偏振可以用来约束加速电子分布的各向异性和最具活力的加速电子在一起。此外，我们表明，未来的任务，例如立方体卫星任务没有成像信息，可以使用这样的模拟一起来确定这些参数。我们的结论是，一个更全面的了解耀斑加速过程将来自任务能够X射线通量和偏振光谱测量在一起。虽然成像偏振是非常需要的，我们证明，光谱偏振仪没有成像也可以提供强有力的约束电子各向异性和高能量截止。
2020-12-18 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Filters for X-ray detectors on Space missions
本文概述了空间X射线探测器滤光片的设计与材料，探讨了从初步设计、建模表征到高精度校准的研制流程，并展望了未来X射线任务的材料技术。
2022-07-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monitoring Gamma Ray Bursts with the Zirè instrument onboard the NUSES space mission
本文研究NUSES任务Zirè仪器的高密度分段量能器作为伽马射线暴监测器的性能，通过计算有效面积、灵敏度和定时响应验证其可行性。
2025-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of silicon photomultipliers for the readout of scintillator crystals in the proposed GRIPS γ-ray astronomy mission
高能天文学在未来十年的最高优先事项之一是在硬X射线/软γ射线（10-600 keV）和中能γ射线（0.2-80 MeV）波段进行灵敏的探测。历史上，软和中能γ射线波段的观测一直是使用基于光电倍增管（PMT）读出的无机闪烁器的探测器进行的。这些观测受到传统闪烁体材料（如碘化钠和碘化铯）的能量和时间分辨率不高以及笨重、易碎、高压光电倍增管对任务资源的要求的限制。新的闪烁体材料（如LaBr 3：Ce，L（Y）SO）和新的闪烁光读出装置（如硅光电倍增器）的开发方面的最新技术进展有望大大提高未来基于闪烁体的γ射线望远镜的观测能力，同时保持闪烁体仪器的相对简单性、可靠性、大收集量和低成本。我们目前的初步研究结果的使用硅光电倍增器的热量计模块设计的建议GRIPS天体物理学任务。
2013-02-23 astro-ph.IM physics.ins-det
The GRINTA hard X-ray mission: an Explorer of the Transient Sky
针对2030年代多信使天文学观测需求，提出GRINTA硬X射线任务概念，利用大面积大视场探测器和编码掩模望远镜在20 keV至10 MeV能段搜寻瞬变源并进行定位与跟进观测，以研究引力波对应体等MM事件。
2025-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
The FORCE mission : Science aim and instrument parameter for broadband X-ray imaging spectroscopy with good angular resolution
FORCE是一个1.2吨重的小型飞行任务，专门用于宽波段精细成像X射线观测。它的能量范围从1到80 keV，具有良好的角分辨率，为$15"$半功率直径。它计划在2020年代中期左右发射，其极限灵敏度设计为在1 ms内达到$F_X (10-40~{\rm keV}) = 3 \times 10^{-15}$ ~erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$ keV $^{-1}$。这个数值比目前最好的数值高出一个数量级。凭借其高灵敏度的宽带覆盖，FORCE将探索“失踪黑洞”的新科学领域，寻找人口和演化不为人所知的黑洞家族。其他点源和扩散源科学也被考虑。FORCE还将为即将建立的大型软X射线观测站提供“硬X射线观测”。
2018-07-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
The MAXI Mission on the ISS: Science and Instruments for Monitoring All Sky X-Ray Images
MAXI（全天空X射线图像监视器）飞行任务是安装在国际空间站日本实验舱暴露设施（JEM-EF）上的第一个天文有效载荷。它计划于2009年年中发射，以监测国际空间站每个轨道上的全天X射线物体。MAXI将比之前的任何X射线全天监视器（ASM）有效载荷都更强大，能够监视数百个活动星系核。MAXI将提供在国际空间站一个轨道（90分钟）上观测的2-30千电子伏能量带中约20 mCrab的X射线源的所有天空图像，一天约4.5 mCrab，一个月约1 mCrab。对于2年观察，MAXI的最终可检测性为0.2 mCrab。
2009-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
XL-Calibur -- a second-generation balloon-borne hard X-ray polarimetry mission
XL-Calibur是一项硬X射线（15-80 keV）偏振测量任务，在平流层的稳定球载平台上运行。它建立在X-Calibur任务的基础上，该任务在2018年12月29日至2019年1月1日期间从南极洲观测到了吸积的中子星GX 301-2。XL-Calibur设计包含一个X射线镜，可将X射线聚焦到旋光计上，旋光计包括一个铍棒，周围环绕着碲锌镉（CZT）探测器。旋光计被安置在反符合屏蔽中，以减轻平流层中存在的粒子的背景。反射镜和偏振计-护罩组件安装在12米长的轻型桁架的两端，该桁架由WASP -Wallops弧秒指针以弧秒精度指向。XL-Calibur飞行任务将通过使用更大有效面积的X射线反射镜、通过更薄的CZT探测器减少背景和改进的反符合屏蔽，实现比X-Calibur大幅度提高的灵敏度。当在$t_{\rm day}$天内观测1个蟹状源时，最小可检测偏振（99%置信水平）为$\sim$ 2 $\%\cdot t_{\rm day}^{-1/2}$。在40 keV下的能量分辨率为$\sim$ 5.9 keV。本文的目的是描述XL-Calibur飞行任务的设计和性能，以及预期的科学方案。
2020-10-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
The JEM-EUSO Mission: Contributions to the ICRC 2013
JEM-EUSO合作对第33届国际宇宙射线会议（天体粒子物理会议）的贡献，里约热内卢，2013年7月。
2013-07-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Influence of the Earth on the background and the sensitivity of the GRM and ECLAIRs instruments aboard the Chinese-French mission SVOM
SVOM（天基多波段天文变量目标监测器）是中法合作的一项未来卫星任务，致力于伽马射线暴（GRB）研究。它的反太阳指向策略使地球在每个轨道上都穿过其有效载荷的视野。本文介绍了SVOM上的两个高能仪器--γ射线监测器（GRM）和ECLAIR的γ射线本底随地球位置的变化。最后，我们估计地球对它们的灵敏度和伽玛射线暴探测能力的影响。
2012-08-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Calibration and Performance of the REgolith X-Ray Imaging Spectrometer (REXIS) Aboard NASA's OSIRIS-REx Mission to Bennu
美国宇航局OSIRIS-REx小行星Bennu任务中的REgolith X射线成像光谱仪（REXIS）仪器是一项D级学生合作实验，旨在探测小行星表面的荧光X射线，以测量元素丰度。在2019年7月和11月，REXIS从终结者轨道收集了Bennu太阳照射表面的约615小时的综合曝光时间。正如Hoak等人（2021年）所报告的那样，REXIS数据不包含来自小行星的X射线荧光的明确信号，部分原因是观测期间太阳X射线通量较低。为了支持可检测的X射线信号的上限，可能提供的见解Bennu的风化层的属性的评价，我们提出了一个概述的REXIS仪器，它的操作，其在飞行中的天体物理X射线源校准的细节。这种校准包括在Bennu观测期间偶然探测到瞬态X射线双星MAXI J 0637 -430，表明REXIS在小行星上的操作成功。我们传达了一些经验教训，为未来的小行星表面的X射线光谱成像调查。
2021-10-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Design of a mission to measure the shape and substructure of the 511 keV gamma-ray line from the center of the Milky Way
Washington University in St. Louis（华盛顿大学）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of New Hampshire（新罕布什尔大学）
本文提出一个气球搭载任务，利用TES阵列和厚金属吸收体，旨在研究银河系中心511 keV射线的形状和亚结构，通过高能分辨率探测其统计显著性。
2026-04-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the X-Calibur Hard X-Ray Polarimetry Mission during its 2018/19 Long-Duration Balloon Flight
X-Calibur是一个球载望远镜，测量15- 50 keV能量范围内的高能X射线的偏振。该仪器利用了X射线优先垂直于偏振方向散射的事实。在InFOCμS硬X射线反射镜的焦点处放置了一个铍散射元件，该元件由像素化的CZT探测器包围。该仪器于2018年12月29日从麦克默多（南极洲）发射了长时间气球（LDB）飞行，并获得了吸积动力脉冲星硬X射线偏振的第一个约束。在这里，我们描述的表征和校准的仪器在地面上，其在飞行过程中的性能，以及粒子背景的模拟和测量率的比较。指向系统和旋光仪实现了良好的投影性能。反符合系统的能量检测阈值被发现高于预期，它表现出意外的死时间。这两个问题将在未来的飞行中得到解决。总体而言，任务性能是标称的，结果将为计划于2022年夏季发射的后续任务XL-Calibur的设计提供信息。
2022-04-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of Multilayer Readout Wiring TES Calorimeter for Future X-ray Missions
我们已经制作了多层读出布线过渡边缘传感器（TES），这使我们能够实现大的有效面积和高能量分辨率的未来X射线天体物理任务，如DIOS。通过在Al超导信号线和返回线之间添加SiO2绝缘层，可以减少偏置引线的自感/互感和自磁场。我们在多层布线上制作了4 × 4和20 × 20 TES阵列，并测试了它们的性能。在低温条件下，TES阵列中的几个像素在约300 mK处显示出尖锐的超导转变。我们还成功地检测到来自4x 4 TES的X射线信号，与之前20 x20 TES的结果相反。我们进一步研究了4x 4 TES和20 x20 TES之间差异的原因，并提出了未来改进多层TES阵列制造的计划。
2014-02-03 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
