CE-7 X-ray Spectrometer 搭载方案

*CE-7轨道器的轨道为15km*100km，计划工作8年，2023~2024年发射，正好在太阳活动峰年，有望获得全月面高空间分辨(~10km)的Mg,Al元素丰度分布
目前计划采用国际合作方式，或自行研制进行搭载；

-- Peng Wenxi - 2019-08-04

1.准直型探测器

轨道高度	视场张角	视场大小	几何因子
100km	5°*5°	8.7km*8.7km	0.0076sr*Det_Area(cm2)
100km	10°*10°	17.5km*17.5km	0.0305sr*Det_Area(cm2)
100km	15°*15°	26km*26km	0.0684sr*Det_Area(cm2)
100km	20°*20°	35km*35km	0.1216sr*Det_Area(cm2)
100km	25°*25°	43.5km*43.5km	0.19sr*Det_Area(cm2)
50km	5°*5°	4.4km*4.4km	0.0076sr*Det_Area(cm2)
50km	10°*10°	8.7km*8.7km	0.0305sr*Det_Area(cm2)
50km	15°*15°	13km*13km	0.0684sr*Det_Area(cm2)
50km	20°*20°	17.5km*17.5km	0.1216sr*Det_Area(cm2)
50km	25°*25°	22km*22km	0.19sr*Det_Area(cm2)
15km	5°*5°	1.3km*1.3km	0.0076sr*Det_Area(cm2)
15km	10°*10°	2.6km*2.6km	0.0305sr*Det_Area(cm2)
15km	15°*15°	3.9km*3.9km	0.0684sr*Det_Area(cm2)
15km	20°*20°	5.2km*5.2km	0.0684sr*Det_Area(cm2)
15km	25°*25°	6.5km*6.5km	0.19sr*Det_Area(cm2)

月球每小时转：0.517°，赤道上的点每90分钟转动23km

*测量能区： 0.5~10keV，探测效率主要取决于遮光膜和硅探测器的有效厚度
目前方案为 1）4个KETEK SDD或Amptek SDD，总有效面积为1cm2，低能段效率受铍窗或薄窗的吸收影响；
2）采用背照式CMOS(10um硅有效厚度)，单路有效面积5cm2，4路就可达到20cm2，1~2keV对于测量Mg,Al,Si比较有利；
但6~7keV，效率只有0.2，相当于0.4cm2，不如SDD。另外，能量分辨大约200eV@5.9keV，要差于SDD。
3）采用背照式CCD (*E2V)，目前状态不清楚，不过需要工作在-40~-60℃低温下，制冷是个问题；

2.编码孔型

如采用类似于REXIS的设计，CCD面积为24cm2，码板占空比0.5，视场27.6°，角分辨0.5°，成像模式需要相对较大耀斑发生，准直模式相当于12cm2；
同样有制冷问题，如用CMOS，则还是存在效率问题；

3.聚焦型

聚焦型适合对局部区域实现超高分辨的探测，例如100km轨道高度，实现~0.1km的分辨，但是需要较大耀斑的情况：

1）考虑采用LIGA Micro-Slot Optics镜子(张天冲)，对于小面积SDD探测器(30mm2)，基本只有0.1度的视场范围，1keV的有效面积也只有2~3 cm2 (口径10cm*10cm,焦距25cm) ,几何因子太小。
参考：Small satellites with MEMS x-ray telescopes for x-ray astronomy and solar system exploration
2) 考虑采用miniature X-ray optics (*MiXO ),替代传统很重的NiCo shell镜子，角分辨<1’ over ~1 deg2, 50 cm focal length, ~25 cm2 on–axis effective area at 1 keV
参考： Miniature Lightweight X-ray Optics and Cubesat X-ray Telescope for Solar System Exploration.

4. 国际合作

Grande from UK