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Première lumière sur la caméra de MXT

Fin août, les premiers photons X ont été détectés avec un prototype du plan focal de la caméra MXT (le modèle d’ingénierie). Ceci représente une étape importante dans la validation de la conception de la chaîne de détection.
La conception de la camera de MXT a commencé en 2014. Elle contient un détecteur pixélisé en silicium de type pnCCD de 256×256 pixels, semblable à celui qui est intégré dans l’instrument eRosita du satellite russe Spectrum-Röntgen Gamma (SRG) qui sera lancé l’année prochaine.
Le détecteur X et son électronique de proximité sont montés sur un circuit multicouches en céramique afin de garantir une bonne dissipation thermique. Cet ensemble, appelé plan focal, a été placé dans un cryostat afin de permettre les tests en laboratoire pour valider le fonctionnement de la chaine de détection à la température de fonctionnement visé -65°C.
L’intégration du plan focal dans le cryostat en salle blanche comporte plusieurs étapes complexes, qui ont demandé une grande rigueur et plusieurs répétitions, comme l’illustre la vidéo ci-dessous.

Une fois le cryostat fermé, le détecteur a alors été refroidi à -60°C et illuminé avec une source radioactive de Cobalt 57. Les tests réalisés fin août ont montré qu’il détecte correctement des photons X, validant ainsi tout le travail réalisé par les différentes équipes depuis maintenant 4 ans.

Premiers photons X détectés. Source Cobalt 57, -60°C, vitesse réelle d’acquisition

Chaque événement (point sur l’image) représente la détection d’un photon de la source par le plan focal. En extrayant l’énergie déposée dans le détecteur pour chaque impact on peut construire un spectre. La figure suivante représente le premier spectre obtenu sur une source de Cobalt 57 par le prototype du plan focal MXT. On reconnait dans ce spectre les raies basse énergie du Cobalt 57 à 6.4 keV, 7 keV et 14 keV.

Premier spectre X mesuré. Source 57 Co, -50°C

Premier spectre X mesuré. Source Cobalt 57, -50°C

Prochaines étapes
La prochaine étape, début 2019, sera d’irradier ce prototype du plan focal avec des protons, afin de simuler les conditions spatiales.
Dans un an le modèle de vol du plan focal sera intégré dans la caméra de vol développée en parallèle.
Le CEA Irfu est chargé de la conception et de la réalisation de la caméra X du télescope MXT.