【前沿技術】美國研究Lynx x射線微熱量計

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美國NASA戈達德太空飛行中心等11個研究機構研究了Lynx x射線微熱量計的設計方案和性能,該設備可用作Lynx x射線望遠鏡的成像光譜儀。

Lynx x射線望遠鏡是NASA在研的4架空間望遠鏡之一,其利用x射線觀測、研究宇宙,尤其是宇宙反饋在宇宙演化中的作用。其中一項關鍵設備是位於x射線光學儀器後方的Lynx x射線微熱量計微熱量計的探測器陣列有主陣列、增強主陣列、超高分辨率陣列3種,其中主陣列可以在0.2~7keV的能量範圍內提供3eV的能量分辨率,角分辨率為0.5弧秒~5弧分;增強主陣列能量分辨率為2eV,角分辨率更高;超高分辨率陣列在1.5keV能量點的能量分辨率達到0.72eV。微熱量計的基線多路復用讀出技術使用GHz頻率範圍的SQUID微諧振器電路,並連接HEMT的輸入饋線。微熱量計采用Hitomi ADR低溫恒溫器,利用熱負荷50mW的4.5K冷卻系統,可冷卻至50mK。微熱量計還采用焦平面組裝集成各個模塊,並對低溫冷卻器和主電子元器件盒進行冗余設計。整體質量468kg,正常運行平均功率1.6kW,最大數據傳輸速率為8Mbps,遙測極限為240gb/天。

圖  Lynx x射線微熱量計框架圖

Lynx x射線微熱量計的技術成熟度在2019年達到4級,在2020年中期進入技術研發階段。

(藍海星


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