5 Septembre 2014

Instrument STIX

Le spectromètre/Télescope imageur rayons X (Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays : STIX) fourni une spectroscopie image des émissions de rayons X solaires thermiques et non-thermiques entre ~4 et 150 keV. STIX fournira une information quantitative sur le temps, la localisation, l'intensité et les spectres des électrons accélérés ainsi que des plasmas à haute température, principalement associés aux embrasements et/ou micro-embrasements.

STIX est fondé sur une technique d'imagerie par transformée de Fourier essentiellement identique à celle utilisée avec succès par le Télescope HXT (Hard X-ray Telescope) de la mission japonaise Yohkoh, et très similaire à celle utilisée par RHESSI. Comme vous pouvez le voir dans la figure, l'instrument STIX comprend trois modules découplés mécaniquement :

Instrument STIX Caméra de l'instrument STIX

  • Les Pare-Soleils nécessaires à STIX jouent deux rôles. Le premier en tant qu'élément principal pour le système de contrôle thermique, limitant le flux solaire incident optique et infrarouge vu par l'instrument. Le second étant qu'ils absorbent le flux intense de rayons X de basse énergie produits pendant les grand embrasements qui autrement contribueraient à un empilement de pulsations et des problèmes de durée de vie des détecteurs. Le pare-soleil supérieur a une ouverture circulaire centrale de 5 mm de diamètre (transmettant 0,54 W à 0,23 UA) qui est utilisé par l'aspect système de STIX, et le pare-soleil inférieur a une ouverture correspondante de 35 mm.

  • L'Imageur de STIX utilise un ensemble de 64 sous-collimateurs, chacun d'eux étant constitué d'une paire de grilles largement séparées. La transmission des rayons X à travers ces paires de grilles est très fortement sensible à la direction d'incidence, de manière à ce que le compte relatif des détecteurs derrière les différents sous-collimateurs encode l'information spatiale. Ce qui peut en conséquence être décodé au sol pour reconstruire les images de la région source aux différentes énergies X. Les paramètres de la grille sont choisis pour fournir une information image sous forme de composante spatiale de Fourier des sources (visibilités) en analogie avec l'information image fournie par les paires d'antennes d'un interféromètre radio. Les grilles en tungstène sont fabriquées avec le même processus grave-et-empile (etch-and-stack) utilisé avec succès pour créer les grilles les plus fines de RHESSI.

  • Le Spectromètre, STIX utilise Cadmium-Zinc-Telluride (CZT) détecteurs plans 64 discontinus, un derrière chaque sous-collimateur, pour fournir une bonne résolution d'énergie en fonctionnant à température ambiante. Les détecteurs CZT on volé dans l'espace, par exemple, sur la mission SWIFT de la NASA pour laquelle 32 768 de ces détecteurs étaient utilisés. Un doigt froid est nécessaire pour maintenir les détecteurs et l'électronique à 25° C ou moins. Des atténuateurs mobiles permettent à STIX de répondre à l'intégralité de la gamme de flux de rayons X attendue. De tels atténuateurs, fondés sur des actuateurs en alliage à mémoire de forme sensibles à la température, ont prouvés leur efficacité et fiabilité sur RHESSI.

Les données télé-mesurées par STIX correspondent aux taux des détecteurs individuels. La sélection le temps et l'écoute d'énergie des données sont réalisés à bord de manière à ce que le débit de télémesure de 0,2 kbps puisse transmettre une moyenne de ~2000 images par heure pour la reconstruction d'image au sol. Un flag d'embrasement avec localisation peut être disponible à bord en temps réel.