Una clase de espectrómetros de rayos X llamados microcalorímetros funcionan a temperaturas extremadamente bajas: decenas de mikelvins por encima del cero absoluto. Durante los últimos cinco años, GSFCradiografíaEl Grupo de microcalorímetros, el Grupo de tecnología de imágenes avanzadas del MIT/LL y el Grupo de sensores cuánticos del NIST han estado colaborando para desarrollar una nueva cámara de rayos X con capacidades de espectroscopía e imágenes sin precedentes.
La cámara se basa en un nuevo tipo deradiografíamicrocalorímetro llamado microcalorímetro magnético. Este trabajo amplía enormemente las capacidades de la tecnología. La misión insignia de la ESA, actualmente en desarrollo, tendrá un conjunto de microcalorímetros de unos dos mil píxeles.
La resolución energética de estos píxeles es dos órdenes de magnitud mayor que la de las cámaras CCD de rayos X. Esta resolución de alta energía es esencial para medir la abundancia, temperatura, densidad y velocidad de los plasmas astrofísicos.
Además de los sensores de un solo píxel, también se pueden diseñar microcalorímetros magnéticos sensibles a la posición, con sensores conectados a múltiplesradiografía absorbentes con diferentes fuerzas de conductividad térmica. La respuesta temporal única de diferentes píxeles a eventos de rayos X puede distinguir la ubicación de los eventos de píxeles.
La clave para la idoneidad de este detector para futuras misiones astrofísicas es la lectura múltiplex necesaria para una matriz de píxeles tan grande. Con financiación de la NASA, el NIST está desarrollando un dispositivo de lectura de interferencia cuántica superconductora de multiplexación de microondas con un factor de forma adecuado para la integración directa con el detector.