The EPIC focal plane imaging spectrometers on XMM-Newton use CCDs to record the images and spectra of celestial X-ray sources focused by the three X-ray mirrors. There is one camera at the focus of each mirror; two of the cameras contain seven MOS CCDs, while the third uses twelve PN CCDs, defining a circular field of view of 30′ diameter in each case. The CCDs were specially developed for EPIC, and combine high quality imaging with spectral resolution close to the Fano limit. A filter wheel carrying three kinds of X-ray transparent light blocking filter, a fully closed, and a fully open position, is fitted to each EPIC instrument. The CCDs are cooled passively and are under full closed loop thermal control. A radio-active source is fitted for internal calibration. Data are processed on-board to save telemetry by removing cosmic ray tracks, and generating X-ray event files; a variety of different instrument modes are available to increase the dynamic range of the instrument and to enable fast timing. The instruments were calibrated using laboratory X-ray beams, and synchrotron generated monochromatic X-ray beams before launch; in-orbit calibration makes use of a variety of celestial X-ray targets. The current calibration is better than 10% over the entire energy range of 0.2 to 10 keV. All three instruments survived launch and are performing nominally in orbit. In particular full field-of-view coverage is available, all electronic modes work, and the energy resolution is close to pre-launch values. Radiation damage is well within pre-launch predictions and does not yet impact on the energy resolution. The scientific results from EPIC amply fulfil pre-launch expectations.

We show that the rms–flux relation recently discovered in the X-ray light curves of active galactic nuclei (AGN) and X-ray binaries (XRBs) implies that the light curves have a formally non-linear, exponential form, provided the rms–flux relation applies to variations on all time-scales (as it appears to). This phenomenological model implies that stationary data will have a lognormal flux distribution. We confirm this result using an observation of Cyg X-1, and further demonstrate that our model predicts the existence of the powerful millisecond flares observed in Cyg X-1 in the low/hard state, and explains the general shape and amplitude of the bicoherence spectrum in that source. Our model predicts that the most variable light curves will show the most extreme non-linearity. This result can naturally explain the apparent non-linear variability observed in some highly variable narrow line Seyfert 1 (NLS1) galaxies, as well as the low states observed on long time-scales in the NLS1 NGC 4051, as being nothing more than extreme manifestations of the same variability process that is observed in XRBs and less variable AGN. That variability process must be multiplicative (with variations coupled together on all time-scales) and cannot be additive (such as shot-noise), or related to self-organized criticality, or result from completely independent variations in many separate emitting regions. Successful models for variability must reproduce the observed rms–flux relation and non-linear behaviour, which are more fundamental characteristics of the variability process than the power spectrum or spectral-timing properties. Models where X-ray variability is driven by accretion rate variations produced at different radii remain the most promising.