Une classe de spectromètres à rayons X appelés microcalorimètres fonctionne à des températures extrêmement basses – des dizaines de millikelvins au-dessus du zéro absolu. Au cours des cinq dernières années, le GSFCradiographieLe groupe Microcalorimeter, le groupe Advanced Imager Technology du MIT/LL et le groupe Quantum Sensor du NIST ont collaboré pour développer une nouvelle caméra à rayons X dotée de capacités d'imagerie et de spectroscopie sans précédent.
La caméra est basée sur un nouveau type deradiographiemicrocalorimètre appelé microcalorimètre magnétique. Ce travail élargit considérablement les capacités de la technologie. La mission phare de l'ESA, actuellement en développement, disposera d'un réseau de microcalorimètres d'environ deux mille pixels.
La résolution énergétique de ces pixels est deux ordres de grandeur supérieure à celle des caméras CCD à rayons X. Cette résolution à haute énergie est essentielle pour mesurer l’abondance, la température, la densité et la vitesse des plasmas astrophysiques.
En plus des capteurs à pixel unique, des microcalorimètres magnétiques sensibles à la position peuvent également être conçus, avec des capteurs connectés à plusieursradiographie absorbeurs avec différentes forces de conductivité thermique. La réponse temporelle unique de différents pixels aux événements de rayons X permet de distinguer l'emplacement des événements de pixels.
La clé de l’adéquation de ce détecteur pour les futures missions d’astrophysique réside dans la lecture multiplex requise pour un si grand réseau de pixels. Grâce au financement de la NASA, le NIST développe un dispositif de lecture d'interférence quantique supraconductrice à multiplexage micro-ondes avec un facteur de forme adapté à une intégration directe avec le détecteur.