支持天文X射线仪器研发的软质子实验
Soft proton experiments supporting the development of astronomical X-ray instrumentation
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中文总结 AI 辅助
该研究针对影响天文X射线观测台性能的软质子问题，搭建升级后的低能掠入射散射实验装置，开展相关测量并与TRIM、Geant4模拟对比，为未来X射线任务的辐射输运模拟验证提供实验数据。
中文摘要 AI 辅助
轨道软质子会严重降低天文X射线观测台的性能：一方面，它们可能对X射线探测器造成永久性辐射损伤；另一方面，它们会引入不可消除的背景成分。我们的低能掠入射散射装置为验证辐射输运模拟提供了实验数据，这类模拟用于评估未来X射线任务。近期测量显示，从X射线光学元件散射的质子中有相当一部分会发生电荷交换，因此无法被磁偏转器缓解。此外，我们给出了质子穿过薄X射线滤光片的初步透射测量结果，并与TRIM模拟进行定性比较。能量损失和电荷交换份额的定量测量，以及与TRIM和Geant4的对比，是后续计划开展的工作。本研究中，我们展示了升级后的实验装置，以及掠入射散射和质子穿过薄X射线滤光片的调试测量结果。
英文摘要
Orbital soft protons can severely degrade the performance of astronomical X-ray observatories. On the one hand, they may cause permanent radiation damage to X-ray detectors; on the other hand, they introduce an irreducible background component. Our low-energy grazing-incidence scattering setup provides experimental data for the validation of radiation transport simulations used in the assessment of future X-ray missions. Recent measurements indicate that a significant fraction of protons scattered from X-ray optics undergo charge exchange and therefore cannot be mitigated by magnetic diverters. In addition, we present initial proton-transmission measurements through a thin X-ray filter and compare them qualitatively with TRIM simulations. Quantitative measurements of energy loss and charge-exchange fractions, together with comparisons with TRIM and Geant4, are planned. In this publication, we present the upgraded experimental setup together with commissioning measurements for grazing-incidence scattering and proton transmission through thin X-ray filters.
发表机构
- Institut für Astronomie und Astrophysik, Eberhard Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学天文与天体物理研究所）
- Goethe-Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）
- Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
- Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理学研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
