Una classe di spettrometri a raggi X chiamati microcalorimetri funziona a temperature estremamente basse, decine di millikelvin sopra lo zero assoluto. Negli ultimi cinque anni, GSFCraggi XIl Microcalorimeter Group, l'Advanced Imager Technology Group del MIT/LL e il Quantum Sensor Group del NIST hanno collaborato per sviluppare una nuova fotocamera a raggi X con capacità di imaging e spettroscopia senza precedenti.

La fotocamera si basa su un nuovo tipo diraggi Xmicrocalorimetro chiamato microcalorimetro magnetico. Questo lavoro espande notevolmente le capacità della tecnologia. La missione di punta dell'ESA, attualmente in fase di sviluppo, avrà una matrice di microcalorimetri di circa duemila pixel.

La risoluzione energetica di questi pixel è due ordini di grandezza superiore a quella delle telecamere CCD a raggi X. Questa risoluzione ad alta energia è essenziale per misurare l’abbondanza, la temperatura, la densità e la velocità dei plasmi astrofisici.

Oltre ai sensori a pixel singolo, possono essere progettati anche microcalorimetri magnetici sensibili alla posizione, con sensori collegati a piùraggi X assorbitori con diversi punti di conduttività termica. La risposta temporale unica di diversi pixel agli eventi dei raggi X può distinguere la posizione degli eventi dei pixel.

La chiave per l'idoneità di questo rilevatore per le future missioni astrofisiche è la lettura multiplex richiesta per una matrice di pixel così grande. Con i finanziamenti della NASA, il NIST sta sviluppando un dispositivo di lettura dell'interferenza quantistica superconduttiva multiplexing a microonde con un fattore di forma adatto per l'integrazione diretta con il rilevatore.