Рентгеновский телескоп

Рентгеновский телескоп (англ. X-ray telescope, XRT) — телескоп, предназначенный для наблюдения удаленных объектов в рентгеновском спектре. Для работы таких телескопов обычно требуется поднять их над атмосферой Земли, непрозрачной для рентгеновских лучей. Поэтому телескопы размещают на высотных ракетах или на ИСЗ.

Оптическая схема

Из-за большой энергии рентгеновские кванты практически не преломляются в веществе (следовательно, тяжело изготовить линзы) и не отражаются при любых углах падения, кроме самых пологих (около 90 градусов). Рентгеновские телескопы могут использовать несколько методов для фокусирования лучей. Наиболее часто используются Шаблон:Translation2 (с зеркалами скользящего падения), Шаблон:Translation2 и модуляционные (качающиеся) коллиматоры. Ограничения рентгеновской оптики приводят к более узкому полю зрения по сравнению с телескопами, работающими в диапазонах УФ и видимого света.

Зеркала

Использование рентгеновских зеркал для несолнечной астрономии требует одновременно:

возможность определить исходное направление рентгеновского фотона по двум координатам и
достаточную эффективность детектирования.

Зеркала могут быть изготовлены из керамики или металлической фольги. Наиболее часто для рентгеновских зеркал скользящего падения используются золото и иридий. Критический угол отражения сильно зависит от энергии фотонов. Для золота и энергии в 1 кэВ, критический угол составляет 3.72 °.

Кодирование апертуры

Основная статья Шаблон:Translation2

Многие рентгеновские телескопы используют кодирование апертуры для получения изображений. В этой технологии перед матричным детектором устанавливается маска в виде решетки из чередующихся особым образом прозрачных и непрозрачных элементов (например, квадратная маска в виде матрицы Адамара). Данный элемент для фокусировки и получения изображений весит меньше, чем другие варианты рентгеновской оптики (поэтому часто используется на спутниках), но при этом требует большей пост-обработки для получения изображения.

Диапазоны энергий

Телескопы

Exosat

На борту Exosat два низкоэнергетических imaging рентгеновского телескопа типа Wolter I. В фокальной плоскости могут быть установлены

позиционно-чувствительный пропорциональный счётчик (PSD, position-sensitive proportional counter)
многоканальный усилитель (CMA, channel multiplier array)

Hard X-ray telescope

См. Шаблон:Translation2

На борту OSO 7 рентгеновский телескоп жёсткого диапазона. Характеристики: диапазон энергий 7 — 550 кэВ, поле зрения 6,5° эффективная площадь ~64 см²

Телескоп ФИЛИН

Телескоп ФИЛИН, несомый станцией Салют-4, состоит из трёх газовых пропорциональных счётчиков с общей рабочей площадью 450 см², диапазон энергий 2-10 кэВ, и одного с рабочей площадью 37 см², диапазон энергий 0,2-2 кэВ. Поле зрения ограничено щелевым коллиматором 3° x 10° полушириной. Инструменты включают фотоэлементы, смонтированные вне станции вместе с датчиками. Измерительные модули и питание расположены внутри станции.
Калибровка датчиков по наземным источникам производилась параллельно с полётными операциями в трёх режимах: инерциальная ориентация, орбитальная ориентация и обзор. Данные собирались в четырёх энергетических диапазонах: 2-3,1 кэВ, 3,1-5,9 кэВ, 5,9-9,6 кэВ и 2-9,6 кэВ на большем датчике. Меньшие датчики имеют ограничители, устанавливаемые на уровни 0,2, 0,55, 0,95 кэВ.

Телескоп SIGMA

Телескоп жесткого рентгеновского и низкоэнергетического гамма-диапазона SIGMA покрывает диапазон 35-1300 кэВ^[1] с рабочей площадью 800 см² и полем зрения максимальной чувствительности ~5° × 5°. Максимальное угловое разрешение 15 минут дуги^[2] Энергетическое разрешение - 8 % при 511 кэВ.^[3] Способность построения изображений связано с сочетанием кодирующей маски и позиционно-чувствительные датчики на основе принципов камеры Ангера.^[4]