窥探宁静面纱下的风暴( 二 ) 多面的太阳太阳

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太阳耀斑与硬X射线耀斑是太阳表面上的一种突然、快速的增亮现象，其中X射线的流量更是可增强超过5个数量级。在耀斑的驱动下，太阳等离子体中的自由电子会加热和加速，成为高能电子。其中高温等离子体会产生热辐射，高能电子则会沿着耀斑环的磁力线高速运动，甚至接近光速。这些高能且高速的电子携带巨大的能量，在传输运动过程中也会产生辐射，对了解耀斑过程非常重要。
然而，在研究这些高能电子的过程中，产生了一系列有待解决的问题：
耀斑中巨大的能量是如何释放的？
耀斑有多少电子获得了加速？它们的来源？
它们是如何加速、传播、辐射的？
它们最终消失在哪里？
想要解决这些问题，就需要我们在耀斑所产生的硬X射线中寻找线索。
我们知道，当带电粒子的速度改变（加速或减速）时，就会产生辐射。电子和离子都会辐射，但由于离子的质量比电子高得多，所以速度改变也会困难得多，因此它们产生的辐射可忽略不计。在太阳耀斑中，高能电子会与周围的热离子（主要是质子）相互作用损失能量，从而被减速。在速度的改变过程中，就会产生所谓的轫致辐射（或称为刹车辐射）。在耀斑中，那些由非热电子产生的辐射被称之为非热轫致辐射，通常由远离热动平衡的相对论性电子通过轫致辐射产生。这种辐射也存在于极光、闪电的高能辐射里，以及用于产生实验室X射线的X光机等设备中。

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轫致辐射。
由于硬X射线主要来自太阳耀斑高能电子在太阳大气传输过程中与热等离子体的相互作用，因此对硬X射线的探测，尤其是成像探测，能够使我们更好地理解高能电子的产生、传输和释放过程，从而帮助回答上面提到的科学问题。

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硬X射线成像
X射线穿透物质的能力很强，可以穿过一般的反射镜和透镜，这使得X射线成像难以像光学成像那样轻易实现聚焦。目前，国际上已发射的X射线卫星主要采用两种途径来实现X射线成像，分别为直接和间接。

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直接成像和间接成像法（滑动查看）。
我们今天的主角——ASO-S上的HXI所采用的，便是以上提到的空间调制傅立叶变换成像原理，但与Yohkoh相比，它具有更多数量的子准直器，能量探测范围更广、空间分辨率更高。
HXI由3台结构上独立的单机组成: 准直器、量能器以及电控箱，它们可分别类比于相机中的镜头、CCD和控制系统。

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