硬X射线调制望远镜是我国第一颗X射线天文卫星,其载荷低能X射线望远镜采用了SCD型探测器CCD236,主要对能量在0.7～13.0 keV的软X射线光子进行观测.卫星发射前,需要对探测器进行详细的性能标定,其中包括能量响应矩阵的标定.能量响应矩阵是能谱分析的关键.CCD236探测器输出能谱并不是观测光源的真实发射谱,而是发射谱与探测器能量响应矩阵的卷积结果.一般可以通过直接反卷积的方法还原光源的真实能谱.解谱过程可以看作是一维成像问题,利用能量响应矩阵与输出能谱进行反卷积解谱.常用的反卷积算法为Lucy-Richardson迭代算法,其利用条件几率的贝氏定理反复进行运算,进而对输出能谱进行反解,得到观测光源的真实发射能谱.通过能量响应矩阵对CCD236探测器的55 Fe测量能谱进行解谱.经过解谱,能谱的能量分辨从144.3 eV提升到了65.6 eV@5.9 keV,连续谱成分被明显地抑制,提高了能谱的峰背比.反解能谱由两个半峰全宽很小的(<70.0 eV)高斯峰组成,两成分的强度比为8.4,能够很好地表征真实发射谱的结构.利用这种方法可对材料X射线荧光谱进行解谱,还原材料的荧光谱,提高能谱的能量分辨.反解结果中主要元素各类荧光线通过解谱彼此独立,能谱峰背比很高,可以很好地用于X射线荧光分析中,提高荧光谱的质量.
X射线探测器CCD236 Lucy-Richardson迭代 X射线荧光分析