The Astronomical Journal (Jan 2023)
Equalizing the Pixel Response of the Imaging Photoelectric Polarimeter Onboard the IXPE Mission
- John Rankin,
- Fabio Muleri,
- Alessandro Di Marco,
- Sergio Fabiani,
- Fabio La Monaca,
- Paolo Soffitta,
- Matteo Bachetti,
- Luca Baldini,
- Enrico Costa,
- Niccolò Di Lalla,
- Alberto Manfreda,
- Stephen L. O’Dell,
- Matteo Perri,
- Simonetta Puccetti,
- Brian D. Ramsey,
- Carmelo Sgrò,
- Allyn F. Tennant,
- Antonino Tobia,
- Alessio Trois,
- Martin C. Weisskopf,
- Fei Xie
Affiliations
- John Rankin
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]; Università di Roma Sapienza , Dipartimento di Fisica, Piazzale Aldo Moro 2, I-00185 Roma, Italy; Università di Roma Tor Vergata , Dipartimento di Fisica, Via della Ricerca Scientifica, 1, I-00133 Roma, Italy
- Fabio Muleri
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Alessandro Di Marco
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Sergio Fabiani
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Fabio La Monaca
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Paolo Soffitta
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Matteo Bachetti
- ORCiD
- INAF/Osservatorio Astronomico di Cagliari , Via della Scienza 5, I-09047 Selargius (CA), Italy
- Luca Baldini
- ORCiD
- Università di Pisa , Dipartimento di Fisica Enrico Fermi, Largo B. Pontecorvo 3, I-56127 Pisa, Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare , Sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3, I-56127 Pisa, Italy
- Enrico Costa
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Niccolò Di Lalla
- ORCiD
- W.W. Hansen Experimental Physics Laboratory, Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Department of Physics and SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University , Stanford, CA 94305, USA
- Alberto Manfreda
- ORCiD
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare , Sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3, I-56127 Pisa, Italy
- Stephen L. O’Dell
- ORCiD
- NASA Marshall Space Flight Center , Huntsville, AL 35812, USA
- Matteo Perri
- ORCiD
- INAF/Osservatorio Astronomico di Roma , Via Frascati 33, I-00040, Monte Porzio Catone (RM), Italy
- Simonetta Puccetti
- ORCiD
- Agenzia Spaziale Italiana , Via del Politecnico snc, I-00133 Roma, Italy
- Brian D. Ramsey
- NASA Marshall Space Flight Center , Huntsville, AL 35812, USA
- Carmelo Sgrò
- ORCiD
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare , Sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3, I-56127 Pisa, Italy
- Allyn F. Tennant
- ORCiD
- NASA Marshall Space Flight Center , Huntsville, AL 35812, USA
- Antonino Tobia
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]
- Alessio Trois
- ORCiD
- INAF/Osservatorio Astronomico di Cagliari , Via della Scienza 5, I-09047 Selargius (CA), Italy
- Martin C. Weisskopf
- ORCiD
- NASA Marshall Space Flight Center , Huntsville, AL 35812, USA
- Fei Xie
- ORCiD
- INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali , Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy ; [email protected]; Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University , Nanning 530004, People's Republic of China
- DOI
- https://doi.org/10.3847/1538-3881/acc38e
- Journal volume & issue
-
Vol. 165,
no. 5
p. 186
Abstract
The Gas Pixel Detector is a gas detector, sensitive to the polarization of X-rays, currently flying onboard the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE)—the first observatory dedicated to X-ray polarimetry. It detects X-rays and their polarization by imaging the ionization tracks generated by photoelectrons absorbed in the sensitive volume, and then reconstructing the initial direction of the photoelectrons. The primary ionization charge is multiplied and ultimately collected on a finely pixellated ASIC specifically developed for X-ray polarimetry. The signal of individual pixels is processed independently and gain variations can be substantial, of the order of 20%. Such variations need to be equalized to correctly reconstruct the track shape, and therefore its polarization direction. The method to do such equalization is presented here and is based on the comparison between the mean charge of a pixel with respect to the other pixels for equivalent events. The method is shown to finely equalize the response of the detectors onboard IXPE, allowing a better track reconstruction and energy resolution, and can in principle be applied to any imaging detector based on tracks.
Keywords
- Polarimeters
- Polarimetry
- X-ray detectors
- Astronomical detectors
- X-ray telescopes
- X-ray observatories