Optimising the multiplex factor of the frequency domain multiplexed readout of the TES-based microcalorimeter imaging array for the X-IFU instrument on the Athena Xray observatory
雅典娜是一个空间X射线天文台，旨在探索炽热和充满活力的宇宙。雅典娜上的科学仪器之一将是X射线集成场单元（X-IFU），这是一种低温X射线光谱仪，基于在100 mK温度下工作的过渡边缘传感器（TES）的大型低温成像阵列微热计。成像阵列由3800个像素组成，提供2.5 eV的光谱分辨率，并覆盖直径为5弧分的视场。多路复用读出的低温微量热计阵列是必不可少的，以符合冷却功率和复杂性的限制，对航天器。为此目的，正在开发用于读出基于TES的探测器的频域多路复用，不仅用于X-IFU探测器阵列，而且用于日本SPICA天文台Safari仪器的基于TES的测辐射热计阵列。本文讨论的设计考虑，适用于优化的多重因素的边界条件内设置的航天器。更具体地说，科学要求，如像素动态范围，像素速度和串扰，和航天器的要求，如功耗预算，可用带宽和电磁兼容性之间的相互作用将被讨论。
2016-11-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Development of the superconducting detectors and read-out for the X-IFU instrument on board of the X-ray observatory Athena
高能天体物理学高级望远镜（雅典娜）已被欧空局选为其第二个大型飞行任务。未来的欧洲X射线观测站将研究炽热和充满活力的宇宙，预计将于2028年发射。基于超导过渡边缘传感器（TES）的微量热计是雅典娜星上X射线积分场单元（X-IFU）探测器阵列的首选技术。X-IFU是在软X射线波段（0.3 - 12 keV）工作的2-D成像积分场光谱仪。该探测器由3840个耦合到X射线吸收器的TES阵列组成，并使用基于超导量子干涉器件（SQUID）的频域复用（FDM）在MHz带宽中读出。所提出的设计要求具有高填充因子，高量子效率，相对较高的计数率能力和在5.9 keV的能量分辨率为2.5 eV的设备。本文将回顾基于TES的微量热计的基本原理和物理，并介绍FDM读出的最新技术。
2016-04-03 astro-ph.IM cond-mat.supr-con physics.ins-det
MOSAIC: the high-multiplex and multi-IFU spectrograph for the ELT
MOSAIC是计划中的39米超大望远镜（ELT）的多目标摄谱仪。作为一种多用途仪器，它在可见光和近红外范围内的中高光谱分辨率范围内提供了高度多路复用和多IFU功能。MOSAIC将能够对最微弱的来源进行独特的光谱调查，从银河系中最古老的恒星到完成宇宙再电离的第一批星系，同时开辟了广阔的发现空间。在这篇文章中，我们介绍了B阶段之前的仪器状态，展示了关键的科学案例，并介绍了更新的顶级需求和采用的架构。高准备水平将使MOSAIC很快进入建设阶段，目标是在望远镜首次亮相后尽快为ELT社区提供世界级的MOS能力。
2020-12-15 astro-ph.IM
The James Webb Space Telescope Absolute Flux Calibration. III. Mid-Infrared Instrument Medium Resolution IFU Spectrometer
本文针对JWST中红外仪器MRS随时间演化的吞吐量问题进行建模校正，结合标准星、小行星和星周盘观测完成5–28微米绝对通量定标，实现优于1%的测光重复性，并与MIRI成像仪及历史观测结果高度一致。
2024-11-22 astro-ph.IM
The first cut is the cheapest: optimizing Athena/X-IFU-like TES detectors resolution by filter truncation
本研究提出0-padding算法，通过截断经典最优滤波器降低计算成本，在真实数据与模拟中验证其能保持TES探测器高能量分辨率，对星载处理高效。
2024-03-25 astro-ph.IM
Review of the particle background of the Athena X-IFU instrument
X射线观测受到背景的限制，这是由于源的固有模糊性或扩散性质。未来的雅典娜X射线天文台的目标之一是描述这些来源的特征。我们的目标是在雅典娜微量热仪的粒子诱导的背景下，在其低（软质子）和高（GCR）能量诱导的组件，以评估仪器的能力，以表征背景为主的来源，如星系团的郊区。我们比较两种辐射环境，即L1和L2拉格朗日点，并推导出对后者的迹象。我们用蒙特卡罗模拟方法估算了X-IFU微量热计上的粒子诱导本底能级，并对降低粒子诱导本底能级所采取的各种措施进行了比较。关于GCR诱导成分，本底水平符合任务要求。关于软质子部分，分析并没有预测L1和L2轨道的背景有很大的不同。然而，由于缺乏有关L2环境的数据，它的特征非常弱，因此我们建议不要选择它作为X射线任务的轨道。然后，我们使用这些背景水平来模拟观察一个典型的星系团从其中心到1.2 R200探测仪器的表征能力到郊区。我们发现，如果没有任何背景减少，它是不可能的集群在外部区域的特性。我们还发现，在太阳活动最大期间进行的观测与太阳活动最小条件相比，没有任何改善。
2021-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Wavelength calibration of the JWST-MIRI medium resolution spectrometer
我们提出的波长和光谱分辨率特性的积分场单元（IFU）中分辨率光谱仪的中红外仪器（MIRI），在2014年飞行机载詹姆斯韦伯太空望远镜。我们使用使用仪器的验证模型收集的数据，并开发了一种经验方法来校准光谱仪全光谱范围（5-28微米）的一部分中的波长范围和分辨率等属性。我们测试我们的结果对光学模型，以验证系统的要求，并将它们与仪器的检测器中的边缘图案的研究，以提供更准确的校准。我们表明，MIRI的IFU光谱仪将能够产生光谱分辨率R=2800以上的波长范围为6.46-7.70微米，和未解决的谱线很好地拟合高斯分布。
2010-06-27 astro-ph.IM
Thermal simulations of temperature excursions on the Athena X-IFU detector wafer from impacts by cosmic rays
我们提出了一个热模型的设计和实施，在COMSOL开发，旨在探测所产生的现实率和能量的宇宙射线在L2的雅典娜X-IFU探测器晶片的晶圆级的热响应。晶片热模型是四层2D模型，其中2层表示组成材料（Si体和Si $_{3}$ N $_{4}$膜），并且2层表示Au金属化层的声子和电子温度。我们的基础上的X-IFU探测器晶片的当前规格的模拟几何形状，并模拟宇宙射线的影响，使用一个简单的功率注入到硅体。我们在仪器最中心的TES检测器处测量温度。通过探测系统的响应和脉冲特性作为热输入能量和位置的函数，我们在Python中重建宇宙射线脉冲。通过利用该代码，以及为X-IFU生成的GEANT 4模拟结果，我们生成了中央TES所看到的温度的真实时间顺序数据（TOD），我们使用该数据来模拟该晶圆上类似空间条件下仪器能量分辨率的退化。我们发现一个退化的能量分辨率为7 keV的X射线的$\approx$ 0.04 eV。通过修改晶片参数和比较模拟的TOD，这项研究是一个有价值的工具，探测器看到的热背景上的设计变化。
2020-01-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Pulse processing in TES detectors: comparison of different short filter methods based on optimal filtering. Case study for Athena X-IFU
在欧空局雅典娜飞行任务的框架内，X射线雅典娜天文台上的X射线积分场单元仪器是一个低温微量热计阵列，由跃迁边缘传感器探测器组成，目的是提供空间分辨的高分辨率光谱学。作为机载事件处理器（EP）的一部分，重建软件将提供撞击探测器并在其上感应电流脉冲的入射X射线光子的能量、空间位置和到达时间。作为标准的最佳滤波技术，所选基线重建算法，已经分析了不同的修改以处理比高分辨率所考虑的脉冲更短的脉冲（其中由于在它们之后的闭合脉冲而不能获得完整长度的那些），以便基于能量分辨率和计算性能结果来选择最佳选项。可以得出结论，优化短滤波器的能量分辨率的最佳方法是0填充滤波技术，也受益于计算资源的减少。然而，由于缺乏关于飞行中实际稳定性的综合信息，其对偏移波动的高度敏感性目前阻止其用作X-IFU应用的基线治疗。
2021-01-29 astro-ph.IM
A 50 mK test bench for demonstration of the readout chain of Athena/X-IFU
计划于21世纪30年代中期发射的欧空局大型任务雅典娜（高能天体物理学高级望远镜）上的X-IFU（X射线积分场单元）将是一个低温X射线成像光谱仪，工作温度为55 mK。它将在0.2-12 keV能量范围内提供前所未有的空间分辨高分辨率光谱（2.5 eV FWHM高达7 keV），这要归功于其超过2k像素的TES（过渡边缘传感器）微量热计阵列。该仪器的探测链由国际合作开发：NASA/GSFC的探测器阵列，NIST的冷电子器件，VTT的冷放大器，APC的WFEE（热前端电子器件），IRAP的DRE（数字读出电子器件）和SRON的焦平面组件。为了评估X-IFU完整读出链的运行情况，IRAP与法国国家空间研究中心合作，开发了一个基于NASA/GSFC千像素微量热计阵列的50 mK测试台。已使用完全来自NIST和Goddard的中间检测链对测试台进行了验证。接下来计划的活动包括DRE和WFEE原型的集成，以便对完整的X-IFU检测链进行端到端演示。
2022-09-09 astro-ph.IM
First light of the Integral Field Unit of GRIS on the GREGOR solar telescope
基于图像切片器的积分场单元（IFU）已被添加到GREGOR红外光谱仪（GRIS）中。该仪器的升级使近红外二维分光偏振法成为可能，它可以同时记录视场中所有点的谱线的完整斯托克斯轮廓（在给定的光谱间隔内）。它以仪器的高空间分辨率和高偏振灵敏度在GREGOR太阳望远镜上提供高节奏的分光偏振观测。IFU非常适合以高空间和光谱分辨率观测快速变化的太阳特征的偏振光谱。高观测节奏开启了时间序列观测的可能性。对观测结果进行这种精确程度的分析对于理解太阳等离子体和磁场的复杂动力学和相互作用至关重要。IFU的图像切片器有8个宽度为100 μ m的切片，覆盖6 "x 3"的总视野。它是在欧洲项目SOLARNET和GREST的框架内设计和建造的，作为欧洲太阳望远镜未来仪器的原型，并被纳入全球资源信息系统。经过2017年和2018年的两次调试活动，IFU最终于2018年9月底安装，并提供给所有使用望远镜的观察者。
2022-06-25 astro-ph.IM astro-ph.SR
The TES-based Cryogenic AntiCoincidence Detector (CryoAC) of ATHENA X-IFU: a large area silicon microcalorimeter for background particles detection
本文介绍ATHENA X-IFU的CryoAC单像素原型测试，通过放射源校准及与旧原型符合测量，验证低能响应并区分实验室背景中的宇宙μ子与次级粒子信号。
2024-01-19 astro-ph.IM physics.ins-det
Energy scale calibration and drift correction of the X-IFU
Athena X射线积分场单元（X-IFU）将在0.2至12 keV能带范围内提供空间分辨高分辨率光谱（2.5 eV FWHM至7 keV）。它将包括一个由3840个超导过渡边缘传感器（TES）组成的阵列，工作温度为90 mK，绝对能量标度精度为0.4 eV。TES操作环境的轻微变化可能会导致其能量响应函数发生显着变化，这可能会导致探测器能量分辨率下降，并且如果不进行适当纠正，最终会导致绝对能量标度中的系统误差。这些变化将通过机载调制X射线源（MXS）进行监测，并将使用地面校准期间获得的增益曲线的多参数插值来相应地校正能量标度。假设现实的MXS配置和使用仪器端到端模拟器SIXTE，我们在这里调查的X-IFU能量规模的统计和系统的影响，发生在地面测量或飞行中。相应的能量分辨率的影响和手段占这些错误也得到了解决。我们特别表明，多参数增益校正，使用脉冲高度估计和脉冲的基线，可以准确地恢复系统的增益影响，由于在0.4 eV内的TES操作条件的现实变化。这种技术相对于MXS线配置和校正时间，以及能量尺度参数化的优化也显示出有希望的结果，以提高校正的准确性。
2018-07-04 astro-ph.IM
RISTRETTO: high-resolution spectroscopy at the diffraction limit of the VLT
RISTRETTO是一个由极端自适应光学（XAO）系统提供的可见高分辨率摄谱仪，拟作为ESO VLT的访问仪器。RISTRETTO的主要科学目标是在反射光中探测和表征系外行星，特别是温带岩石行星Proxima b。RISTRETTO将首次能够测量太阳系外行星并探测围绕附近恒星运行的一些系外行星的大气特征。它将通过将在望远镜衍射极限下工作的高对比度AO系统与高分辨率光谱仪相结合，通过7空间积分场单元（IFU）馈送单模光纤来实现这一目标。RISTRETTO的进一步科学案例包括通过光谱分辨的H-α发射研究吸积原行星，如PDS 70 b&c;以及对太阳系天体的空间分辨研究，如冰冷的卫星和冰巨人天王星和海王星。该项目正处于光谱仪和IFU/光纤链路子系统的高级设计阶段，以及AO前端的初步设计阶段。光谱仪和IFU/光纤链路的建设将于2022年底开始。鉴于ESO ELT的类似发展，特别是ELT-ANDES的SCAO-IFU模式和未来的ELT-PCS仪器，RISTRETTO是一种开拓者仪器。
2022-08-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
The end-to-end simulator of the ATHENA X-IFU Cryogenic AntiCoincidence detector (CryoAC)
本文介绍用于ATHENA X-IFU CryoAC的端到端模拟器，整合Geant4粒子本底、TES电热、SQUID FLL与触发算法，以支持设计评估和新基线配置确定。
2024-07-19 astro-ph.IM
Life Cycle Assessment of the Athena X-ray Integral Field Unit
本文对Athena X射线积分视场单元（X-IFU）进行了生命周期评估，发现测试、办公和仪器制造是主要环境影响来源，并指出在仪器重新设计后需更新评估以持续降低环境足迹。
2024-04-23 astro-ph.IM
System performance of a cryogenic test-bed for the time-division multiplexing readout for NewAthena X-IFU
本文报道了用于 NewAthena X-IFU 的 TDM 低温测试台，其线束长度接近实际设计，通过32行读出在6 keV处实现2.7 eV FWHM 能量分辨率，并展望了集成到焦平面开发模型的前景。
2024-11-05 astro-ph.IM
Reproducibility and monitoring of the instrumental particle background for the X-Ray Integral Field Unit
X射线积分场单元（X-IFU）是未来X射线观测站\textsl{Athena}上的低温成像光谱仪。通过3840个交流偏置过渡边缘传感器（TES）的六边形阵列，它将在0.2 - 12 keV带通范围内提供具有前所未有的高光谱分辨率（2.5 eV至7 keV）的窄场观测（5 $^{\prime}$等效直径）。在整个观察过程中，X-IFU将面对各种X射线背景源。特别是高能宇宙射线与仪器相互作用产生的非X射线背景（NXB），可能导致仪器在观测微弱扩展源（如星系团外围）时灵敏度下降。为了限制这种影响，将在探测器平面下方放置一个低温反符合探测器（CryoAC），以将NXB水平降低到所需水平$5 \times 10^{-3}$ cts/s/cm $^{2}$ /keV（2 - 10 keV）。在这篇文章中，我们研究了准确监测NXB并确保飞行中最高再现性的方法。使用限制科学的情况下，背景占主导地位的观测星系团的郊区，我们证明了一个再现性的绝对知识的背景是需要执行驾驶的科学目标，如测量丰度和湍流的郊区。通过封闭观测对飞行中的NXB进行监测，将使用探测器的CryoAC或配套仪器（宽视场成像仪）来满足这一要求。
2018-07-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Opening the low-background and high-spectral-resolution domain with the ATHENA large X-ray observatory: Development of the Cryogenic AntiCoincidence Detector for the X-ray Integral Field Unit
ATHENA是欧空局选择于2031年发射的大型任务。它的目的是解决科学主题“热和充满活力的宇宙”，在L2日地拉格朗日点进行X射线观测（0.2-12千电子伏）。X-IFU是有效载荷的两种仪器之一。它是一种低温光谱仪，提供空间分辨的高分辨率光谱。该仪器的核心是一个大阵列的TES微量热计，在50 mK的热浴操作。L2环境中预期的颗粒背景会严重降低X-IFU性能，因此采用了先进的减少技术，将该影响减少到$\sim$ 50倍。这是实现任务的许多核心科学目标所必需的。由于低温反符合检测器（CryoAC），大部分背景减少（$\sim 80\%$）得以实现，该检测器是一种4像素TES微量热计，将放置在TES阵列下方不到1 mm处。CryoAC是一种内置于仪器中的仪器，具有独立的冷热电子设备和专用的数据处理链。为了达到所需的粒子排斥效率（$\sim 98 \%$），它将具有宽的能带（从20 keV到$\sim$ 1 MeV）和低的死区时间（$< \sim 2\%$），同时考虑若干约束以确保与TES阵列的机械、热和电磁兼容性。在这里，我将报告我的博士研究活动，重点是CryoAC演示模型（DM）的开发，这是ESA在任务采用之前要求的单像素探测器。本文主要分为两个部分。在第一篇中，我将主要介绍我的研究的天体物理框架，在第二篇中，我将重点介绍为CryoAC DM开发而进行的实验活动。
2019-04-05 astro-ph.IM
Radiation-Induced Backgrounds in Astronomical Instruments: Considerations for Geo-synchronous Orbit and Implications for the Design of the WFIRST Wide-Field Instrument
地球同步轨道对太阳或天体物理观测站很有吸引力，因为它们允许以高速率连续下行数据。然而，这些轨道的辐射环境提出了独特的挑战。本文介绍了地球同步轨道辐射环境的特点及其在光子探测器中产生背景的机理。介绍了屏蔽考虑因素，并提出了拟议的宽视场红外巡天望远镜天文台的初步屏蔽设计，作为今后考虑地球同步轨道的空间望远镜概念研究的参考。
2015-11-15 astro-ph.IM
The XGIS instrument on-board THESEUS: Monte Carlo simulations for response, background, and sensitivity
瞬态高能天空和早期宇宙勘测者（THESEUS）飞行任务中的X和伽马成像光谱仪仪器的响应是欧空局在宇宙视野M5发射机会的框架内选定的评估阶段，已经用基于Monte Carlo Geant-4的软件进行了广泛的建模。本文描述了THESEUS计划中预计的近地轨道背景源（如漫射光子背景、宇宙射线粒子数、地球辐射），并给出了模拟的星上背景环境及其对仪器性能的影响。
2021-02-17 astro-ph.IM
Improved background model for the Large Area X-ray Proportional Counter (LAXPC) instrument on-board AstroSat
我们提出了一个改进的背景模型的大面积X射线正比计数器（LAXPC）探测器上的AstroSat。由于大收集面积和高压，LAXPC仪器具有大的背景计数率，该计数率在轨道期间变化。除了在轨道上随纬度和经度的变化，还有一个突出的准日变化，这是以前没有模拟。使用超过5年的背景观测，我们确定了准日变化的周期为84495 s，使用这个周期，可以解释变化，并确定拟合不好的时间间隔。这些导致背景模型的显著改进。准日变化可以归因于近地轨道带电粒子通量的变化。
2022-05-06 astro-ph.IM
Instruments of RT-2 Experiment onboard CORONAS-PHOTON and their test and evaluation IV: Background Simulations using GEANT-4 Toolkit
由于无处不在的宇宙射线和宇宙漫射背景辐射不断轰击携带探测器的卫星，太空中的硬X射线探测器容易受到背景信号的影响。一般来说，背景强度取决于空间环境以及探测器周围的材料。了解背景噪声在探测器中的行为对于从探测器数据中提取精确的源信息是非常重要的。在本文中，我们进行蒙特卡罗模拟使用GEANT-4工具包估计瞬发背景噪声测量与RT-2实验的探测器上的日冕-光子卫星。
2010-12-08 astro-ph.IM
Simulations of the SVOM/ECLAIRs Dynamic Background: A fast, accurate and general approach for wide-field hard X-ray instruments
空间可变物体监测器（SVOM）是一项即将进行的中法天体物理学空间飞行任务，致力于研究伽马射线暴和高能瞬变现象。ECLAIR是一种宽视场硬X射线编码掩模成像仪，是瞬态检测和首次定位的领先仪器。这类仪器的灵敏度通常受到仪器或天体物理背景的限制。背景的详细估计是通过模拟粒子与物质的相互作用获得的，在本例中，使用GEANT 4蒙特卡罗工具包。然而，这是一个耗时的过程，特别是当需要执行所有可能的几何和轨道配置时。相反，我们提出了一种更快的方法，允许以静态或动态（时间相关）的方式计算背景。该方法基于使用GEANT 4工具包对大型粒子数据库进行的初步计算，然后根据粒子的入射方向和能量进行选择。这种方法与直接Monte-Carlo方法一样精确，而对于我们的应用，它将计算时间减少了$10^3 - 10^4$的一个因素。我们将此方法应用于SVOM/ECLAIR的动态背景计算。
2019-10-11 astro-ph.IM
RISTRETTO: reflected-light exoplanet spectroscopy at the diffraction limit of the VLT
RISTRETTO是一台面向VLT的可见光高分辨率光谱仪，通过衍射极限极端自适应光学系统与7像元IFU单模光纤馈光相结合，首次实现邻近系外行星（如比邻星b）反射光反照率测量与大气表征，并为ELT相关仪器铺路。
2024-09-04 astro-ph.EP 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 Athena X-ray Integral Field Unit: a consolidated design for the system requirement review of the preliminary definition phase
雅典娜X射线积分单元（X-IFU）是高分辨率X射线光谱仪，自2015年以来一直在雅典娜空间X射线天文台上进行研究，该天文台是一个多功能天文台，旨在解决热和高能宇宙科学主题，于2013年11月由巡天科学委员会选定。基于一个大型的过渡边缘传感器（TES）阵列，它的目标是提供空间分辨X射线光谱，光谱分辨率为2.5 eV（高达7 keV）的六边形视场为5弧分（等效直径）。X-IFU于2022年6月进入系统需求审查（SRR），大约与此同时，由于Athena的意外成本超支，ESA要求对X-IFU进行整体重新设计（包括X-IFU低温恒温器和冷却链）。在本文中，在说明了X-IFU的突破性功能后，我们描述了其SRR中的仪器，浏览了所有子系统和相关要求。然后，我们展示了仪器预算，特别强调了其一些关键性能参数的预期预算。最后，我们简要讨论了正在进行的关键技术演示活动，校准和活动，预计在X-IFU仪器科学中心，并触及沟通和推广活动，联盟组织，最后对X-IFU的生命周期评估，旨在最大限度地减少环境足迹，与仪器的发展。由于迄今为止对X-IFU进行的研究，预计随着欧空局要求的按成本设计的工作，X-IFU将保持空间分辨高分辨率X射线光谱学方面的旗舰能力，从而能够保留雅典娜飞行任务中与X-IFU有关的大多数原始科学目标。（节略）。
2022-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Background estimation in a wide-field background-limited instrument such as Fermi GBM
伽马射线暴监测器（GBM）是费米伽玛射线太空望远镜上的辅助仪器，它是一个宽视场的伽玛射线监测器，由14个独立的闪烁探测器组成，其视场涵盖了整个未被遮蔽的天空。GBM类仪器的背景测定一般是作为瞬态监测器设计的，其常规方法是将源前后的时间间隔插值为多项式。这对于诸如伽马射线暴（GRB）之类的尖锐脉冲现象通常是足够的，GRB的特征在于具有尖锐上升的脉冲峰值，通常是高度结构化的，并且容易在仪器背景下区分。然而，更平滑的长寿命发射，如在太阳耀斑和一些伽玛暴中观察到的，将很难在使用这种方法的背景有限的仪器中检测到。我们在这里介绍了一种技术，该技术使用的速率从相邻的日子，当卫星具有大致相同的地理足迹，以区分低水平的排放从仪器背景。我们提出的结果，从应用这种技术GBM数据，并讨论了它在一个广义的背景有限的检测器在非赤道轨道的实施。
2012-10-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Considerations for EAGLE from Monte-Carlo adaptive optics simulation
E-ELT的EAGLE仪器是一种多IFU光谱仪，使用MOAO系统对感兴趣的视线进行波前校正。我们提出了一个Monte-Carlo AO模拟包，已被用来模拟EAGLE的性能，并提供结果，包括与分析代码的比较。这些结果包括压缩重建器表示，有可能显着降低实时控制系统的复杂性时，实施的性能的调查。
2010-05-03 astro-ph.IM physics.optics
Night Sky Background Analysis for the Cherenkov Telescope Array using the Atmoscope instrument
未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的选址小组已经在9个候选地点部署了敏感的光传感器，其中5个在南半球，4个在北半球。传感器配备有PIN二极管和校准的V-滤波器，以及与CTA相机中采用的光电倍增管的光谱响应相匹配的蓝色/UV滤波器。所有被称为“大气”的传感器装置在部署前都经过交叉校准，每两至五个月监测一次其灵敏度。我们表明，星光的整体光测量的积分贡献的一个彻底发展的模型作为一个额外的交叉校准每个设备在每个晚上，减少这种测量的系统不确定性小于15%。然后可以从测量值中减去星光，并在不同地点之间比较残差。我们表明，在大多数情况下，分解成黄道光，气辉和人为光污染的贡献是可能的。
2013-07-11 astro-ph.IM
Measuring the Cosmic X-ray Background accurately
测量宇宙X射线背景（CXB）是了解活动星系核粒子数、吸收分布和平均谱的关键。然而，硬X射线仪器遭受时间相关背景和交叉校准问题。CXB标准化的不确定性保持在20%的量级。为了获得更精确的测量，监测器Vsego Neba（MVN）仪器在俄罗斯建造，但尚未发射到国际空间站（arXiv：1410.3284）。我们遵循同样的想法，开发了一个CXB探测器，由四个准直光谱仪与顶部的旋转闭塞。准直器阻挡100 keV以下的离轴光子，闭塞器调制轴上光子，从而允许将CXB与仪器背景分离。我们的光谱仪由SiPM阵列顶部的20 mm厚CeBr $_{3}$晶体制成。一个管具有$\sim$ 20 cm $^2$有效面积和比MVN更多的能量覆盖，导致CXB计数率提高了$\sim$ 10倍，并且CXB通量的统计不确定性为$\sim$ 0.5%。一个原型正在建造，我们正在寻找一个发射机会。
2021-09-07 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
Orbits and background of gamma-ray space instruments
本章探讨伽马射线空间仪器面临的背景噪声问题，介绍适用于伽马射线任务的各类轨道及平流层气球实验的优缺点，并回顾不同环境中各背景成分的物理性质。
2022-09-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): The Wide-Field Imagers
我们已经开发并表征了一种成像仪器，用于测量漫射近红外河外背景光的空间特性，以寻找z > 6星系在再电离时期的波动。该仪器是宇宙红外背景实验的一部分，旨在观测亚轨道探空火箭飞行期间地球大气层上方的河外背景光。成像仪器包含一个2x2度的视野，以测量10弧分的空间功率谱的预测峰值上的波动，以及7“x7”像素，以去除低红移星系到足以将低红移星系团前景降低到仪器灵敏度以下的深度。成像仪器采用两台带通为Δλ/ λ~0.5的相机，中心分别为1.1和1.6微米，以光谱区分河外再电离背景涨落和局部前景涨落。CIBER在河外再电离背景的电磁波谱被认为达到峰值的波长处工作，并补充了AKARI和斯皮策在更长波长处的波动测量。我们在实验室中的仪器，包括测量的灵敏度，平场响应，杂散光性能，和噪声特性。在2009年2月首次飞行后，对仪器进行了几次修改。该仪器在2010年7月和2012年3月的后续飞行中表现良好，目前正在分析科学数据。
2012-06-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): A Sounding Rocket Payload to Study the Near Infrared Extragalactic Background Light
宇宙红外背景实验（CIBER）是一套由四个仪器组成的仪器，旨在研究来自地球大气层上方的近红外（IR）背景光。该仪器包包括两个成像望远镜，旨在表征空间各向异性在河外红外背景所造成的宇宙学结构在再电离时期，一个低分辨率光谱仪测量河外红外背景的绝对光谱，和一个窄带光谱仪优化测量的绝对亮度的黄道光前景。在本文中，我们描述的CIBER有效载荷的设计和表征。详细的机械，低温和电气设计的系统，包括所有系统组件的四个仪器。我们提出的方法和设备，用于表征的仪器之前和之后的飞行，并给出了CIBER的飞行剖面和配置的详细描述。CIBER被设计为可回收的，已经飞行了两次，通过对第一次飞行数据的分析，对有效载荷进行了修改。在第二次飞行中，所有四台仪器的性能都符合规格，目前正在分析这次飞行的科学数据。
2011-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Chandra ACIS-I particle background: an analytical model
目的：X射线扩展源的成像和光谱学需要对空间未分辨背景信号进行适当表征。这种背景包括天空和仪器组成部分，每个组成部分都有其适当的空间和光谱行为。虽然X射线天空背景已被广泛研究，在以前的工作中，在这里，我们分析和建模的仪器背景的ACIS-I探测器上的钱德拉X射线天文台在非常微弱的模式。研究方法：由于高能粒子与探测器的相互作用，ACIS-I仪器背景的光谱特征是几条荧光发射线叠加在一个连续谱上。为了将其通量与任何天空成分隔离开来，我们将连续体的分析模型拟合到在非常微弱的模式下进行的观测中，探测器处于与天空屏蔽的存放位置，并从2001年开始收集了8年的时间。其余的发射谱线与同期的空白天空观测相吻合。我们发现了11条发射线。分析这些线的幅度、能量和宽度的空间变化进一步允许我们推断这些线中的三条线可能是由于在帧存储中产生的能量校正伪影。结果：我们提供了一个分析模型，预测仪器背景的精度为2%的连续和5%的线。我们使用这个模型来测量尚德拉深场南部未解决的宇宙X射线背景通量。我们得到了一个流量的$10.2^{+0.5}_{-0.4} \times 10^{13}$ $erg$ $cm^{-2} deg^{-2} s^{-1}$的$[1-2]$ keV频带和$(3.8 \pm 0.2) \times 10^{12}$ $erg$ $cm^{-2} deg^{-2} s^{-1}$的$[2-8]$ keV…
2014-04-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-mode TES bolometer optimization for the LSPE-SWIPE instrument
本文探讨了在球载偏振计大尺度偏振探测器（LSPE）的短波长偏振探测器（SWIPE）焦平面上使用多模跃迁边缘探测器（TES）探测宇宙微波背景（CMB）偏振的可能性。这项研究的动机是这样一个事实，即最大限度地提高灵敏度的TES测辐射热计，在增强的背景下，由于多模设计，需要一个非平凡的选择检测器参数。我们评估的最佳参数组合，考虑到扫描策略，噪声约束，饱和功率和低温恒温器在飞行过程中的工作温度。
2016-02-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
The HERMES-TP/SP background and response simulations
HERMES（高能快速模块化土星探测器）是一项创新性飞行任务，旨在通过一个装有宽带X射线和伽马射线探测器的立方体卫星星座观测伽马射线暴等瞬态高能事件。该探测器是基于一个固态硅漂移探测器（SDD）耦合到闪烁体晶体，并在2 keV至2 MeV波段敏感。准确评价预期的在轨仪器背景对于评估实验的科学性能至关重要。将提供HERMES有效载荷的蒙特卡罗模拟的概要，描述对总背景的各种贡献和仪器设计中遵循的优化策略。此外，模拟被用来推导仪器的有效面积和响应矩阵，也作为相对于检测器参考系的源位置的函数。
2021-01-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Lessons learned from the NEAR experiment and prospects for the upcoming mid-IR HCI instruments
中红外（IR）区域非常适合直接探测我们太阳附近系外行星的热特征。NEAR实验：在10微米的高对比度成像（HCI）能力的演示，可以在几个小时的观测时间内达到亚mJy的探测灵敏度，这足以探测附近系统中的几个木星质量的行星。HCI在中红外的一个大限制是热天空背景。在这项工作中，我们表明，降水水汽（PWV）是热天空背景和科学PSF质量的主要贡献者。在高PWV的存在下，HCI性能显着退化的背景限制制度。
2023-02-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Time Delay Interferometry combinations as instrument noise monitors for LISA
LISA任务可能是一个信号主导的探测器，因此一个挑战是分离不同的天体物理源，并区分它们和仪器噪声。LISA的目标之一是通过探测随机的GW背景来探测早期宇宙。由于与其他探测器的相关性是不可能的LISA，这样的GW背景的仪器噪声的歧视需要一个很好的估计后者。为此，我们重新审视了时间延迟干涉测量（TDI），以寻找满足激光频率噪声抑制要求的新TDI信号组合。我们说明，这是可能的，做一个线性组合，这些TDI通道，找到特殊的零组合，抑制引力波，主要携带有关仪器噪声的信息。我们发现，存在许多零组合，表现出不同的灵敏度引力波，其中一些似乎比传统的T组合更适合用于估计测试质量加速度噪声。在理想化的LISA配置中，它们都对六个测试质量块加速度的特定线性组合敏感，类似于LISA三角形的刚性旋转。在下面的文章中，我们说明了什么是可以通过监测这些干涉信号提取的噪声特性，并讨论了这些发现的随机GW背景的检测的含义。
2022-01-13 astro-ph.IM gr-qc
An Empirical Background Model for the NICER X-ray Timing Instrument
NICER的本底率相对较低，但变化很大，必须使用不受科学目标影响的测量来预测其光谱。我们描述了一个经验，三参数模型的基础上观察的七个指向方向是无效的可检测的来源。对3556个平均570 s的良好时间间隔（GTI）进行检查，得出的中位速率（0.4-12 keV; 50个探测器）为0.87 c/s，但在5%（1%）的情况下，速率超过10（300）c/s。对于最亮的GTI，模型残差持续在初始速率的20- 30%，这意味着一个或多个模型参数缺失。给出过滤标准以标记可能具有不令人满意的背景预测的GTI。通过这样的滤波，我们估计在0.4-12 keV下的检测限为1.20 c/s（3 sigma，单个GTI），相当于类克拉布光谱的3.6 e-12 erg/cm^2/s。软X射线源的相应极限为0.3-2.0 keV时的0.51 c/s，或100 eV黑体的4.3 e-13 erg/cm^2/s。微弱源过滤选择85%的背景GTI，更高的利率预计更有利的目标安排。该模型的应用程序，以1秒的时间尺度，使人们有可能区分源耀斑可能在背景中的浪涌。
2021-05-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
