Исследователи из Пекинского института управления, Северо-Западного политехнического университета и Университета науки и технологий Макао разработали солнечный рентгеновский детектор (SXD) с широким энергетическим диапазоном и высокой скоростью счета, сообщает Springer Nature.
Основная цель прибора — точное измерение спектральных характеристик рентгеновских солнечных вспышек. Для этого требуется высокая пропускная способность и превосходное спектральное разрешение. Полетная модель SXD, установленная на спутнике Macau Science Satellite-1B (MSS-1B), успешно прошла испытания на орбите и достигла энергетического разрешения 138 эВ для регистрации солнечного рентгеновского излучения.
SXD фиксирует излучение в мягком рентгеновском диапазоне — от сотен электронвольт (эВ) до десятков килоэлектронвольт (кэВ). Этот диапазон особенно важен, так как именно здесь происходят самые резкие изменения во время солнечных вспышек. Детектор способен различать линии излучения элементов, таких как кальций, железо, сера и аргон, и оценивать их концентрацию в солнечной плазме.
Главные преимущества SXD — высокая чувствительность и скорость обработки данных. Энергетическое разрешение 138 эВ при 5,9 кэВ позволяет выделять спектральные линии даже в условиях мощных вспышек. Максимальная скорость счета превышает 1 млн отсчетов в секунду, что критично для регистрации резких изменений в интенсивности рентгеновского излучения.
В основе SXD — кремниевый дрейфовый детектор (SDD), отличающийся низким уровнем шума и высокой скоростью обработки сигналов. Для оптимизации работы применяются два канала обработки: «медленный» — для максимального разрешения и «быстрый» — для регистрации пиковых нагрузок во время мощных вспышек. Электроника прибора включает термоэлектрический охладитель для снижения шумов и сложные фильтры для улучшения отношения сигнал/шум.
Данные, полученные с SXD, позволяют ученым анализировать динамику солнечной плазмы, определять температуру, плотность и химический состав вещества во время вспышек, а также прогнозировать возможное влияние этих процессов на Землю.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что впервые стало возможным рассмотреть корону Солнца с Земли благодаря системе адаптивной оптики. Ученые добились беспрецедентного разрешения и зафиксировали процессы, которые влияют на Землю.