The European Photon Imaging Camera (EPIC) consortium has provided the focal plane instruments for the three X-ray mirror systems on XMM-Newton. Two cameras with a reflecting grating spectrometer in the optical path are equipped with MOS type CCDs as focal plane detectors (Turner [CITE]), the telescope with the full photon flux operates the novel pn-CCD as an imaging X-ray spectrometer. The pn-CCD camera system was developed under the leadership of the Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching. The concept of the pn-CCD is described as well as the different operational modes of the camera system. The electrical, mechanical and thermal design of the focal plane and camera is briefly treated. The in-orbit performance is described in terms of energy resolution, quantum efficiency, time resolution, long term stability and charged particle background. Special emphasis is given to the radiation hardening of the devices and the measured and expected degradation due to radiation damage of ionizing particles in the first 9 months of in orbit operation.

view Abstract Citations (555) References (7) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Evidence for strong cyclotron line emission in the hard X-ray spectrum of Hercules X-1. Truemper, J. ; Pietsch, W. ; Reppin, C. ; Voges, W. ; Staubert, R. ; Kendziorra, E. Abstract Further results of the balloon observation of Hercules X-1 on May 3, 1976, are presented which confirm the previously reported existence of a strong line feature at about 58 keV in the pulsed (1.24 s) X-ray spectrum. The spectral excess in the line region over the extrapolated continuum is 5 to 6 sigmas. The best estimate of the line flux and line width are 0.003 photon/sq cm per sec and less than about 12 keV, respectively. The most likely interpretation of this line is electron cyclotron emission at the fundamental frequency from the hot polar plasma of the rotating neutron star. The corresponding magnetic-field strength is 5.3 trillion gauss. A search for the second-harmonic cyclotron emission line in that part of the data showing the highest signal-to-noise ratio reveals a 3.3-sigma spectral enhancement near the predicted energy (110 keV). Implications of the line width and the line intensity ratio for the physical conditions of the emitting plasma and the beaming geometry are discussed. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: February 1978 DOI: 10.1086/182617 Bibcode: 1978ApJ...219L.105T Keywords: Cyclotron Radiation; Line Spectra; Neutron Stars; Pulsars; X Ray Spectra; X Ray Stars; Electron Emission; High Temperature Plasmas; Interstellar Magnetic Fields; Signal To Noise Ratios; Spectral Line Width; X Ray Astronomy; Space Radiation; Neutron Stars:X-Ray Sources; Spectra:X-Ray Sources full text sources ADS | data products SIMBAD (4)

Abstract X-ray binaries are known to launch powerful accretion disk winds that can have a significant impact on the binary systems and their surroundings. To quantify the impact and determine the launching mechanisms of these outflows, we need to measure the wind plasma number density, an important ingredient in the theoretical disk wind models. While X-ray spectroscopy is a crucial tool for understanding the wind properties, such as their velocity and ionization, in nearly all cases, we lack the signal-to-noise ratio to constrain the plasma number density, weakening the constraints on the outflow location and mass outflow rate. We present a new approach to determining this number density in the X-ray binary Hercules X-1, by measuring the speed of the wind ionization response to the time-variable illuminating continuum. Hercules X-1 is powered by a highly magnetized neutron star, pulsating with a period of 1.24 s. We show that the wind number density in Hercules X-1 is sufficiently high to respond to these pulsations by modeling the ionization response with the time-dependent photoionization model tpho . We then perform a pulse-resolved analysis of the best-quality XMM-Newton observation of Hercules X-1 and directly detect the wind response, confirming that the wind density is at least 10 12 cm −3 . Finally, we simulate XRISM observations of Hercules X-1 and show that they will allow us to accurately measure the number density at different locations within the outflow. With XRISM, we will rule out ∼3 orders of magnitude in density parameter space, constraining the wind mass outflow rate, energetics, and its launching mechanism.