GXRS
Spektrometr promieniowania gamma i promieniowania rentgenowskiego pozwalał na wykonanie map składu pierwiastkowego powierzchni Księżyca obejmujących 14 pierwiastków (K, Th, U, O, Si, Mg, Al, Ca, Te, Ti, Na, Mn, Cr, La), co było ulepszeniem w stosunku do map dostarczonych przez sondę Lunar Prospector obejmujących 10 pierwiastków (K, U, Th, Fe, Ti, O, Si, Al, Mg, Ca). Dane te pozwalają na badania geologiczne powierzchni Księżyca oraz oceny jego zasobów mineralnych. Pomiary rozkładu frakcji KREEP pozwalją na badania takich procesów jak zderzenia, akumulacja materii wyrzuconej podczas impaktów na powierzchni, oraz modyfikacje materiału powierzchniowego. Badania rozmieszczenia głównych pierwiastków promieniotwórczych (U, K, Th) pozwalają na badania powstania Księżyca i jego ewolucji. Ponadto są istotne dla badań struktury wewnętrznej Księżyca i składu skorupy oraz płaszcza.
GXRS: KONFIGURACJA
Instrument GXRS został umieszczony na panelu -Z sondy Chang'e 2, który w czasie badań powierzchni Księżyca była skierowana w stronę nadiru. W skład instrumentu wchodził spektrometr promieniowania rentgenowskiego (X-Ray Spectrometer - XRS), spektrometr promieniowania gamma (Gamma-Ray Spectrometer - GRS), monitor rentgenowksiego promieniowania słonecznego (Solar X-ray Monitor), oraz główna jednostka elektroniki (Electronics Assembly). System ten wykonywał pomiary promieniowania X i gamma emitowanego na drodze fluorescencji przez atomy na powierzchni Księżyca wzbudzone przez wysokoenergetyczne promieniowanie słoneczne i kosmiczne. Energia tego promieniowania była charakterystyczna dla każdego pierwiastka, co umożliwiało stwierdzenie jego obecności, oraz koncentracji w warstwie powierzchniowej. Był on on identyczny z analogicznym instrumentem Chang'e 1. Jednak zwiększona zdolność gromadzenia i transmisji danych oraz niższa orbita znacznie zwięszyły ilość i rozdzielczość dostarczanych przez niego danych.
GXRS: XRS
Spektrometr rentgenowski XRS służył do detekcji fluorescencyjnego promieniowania rentgenowskiego umożliwiającego określenie zawartości trzech głównych pierwiastków skałotwórczych - Mg, Al i Si. W skład urządzenia wchodziły dwa zespoły detekcyjne - kanał miękkiego promieniowania rentgenowskiego (Soft X-ray Detector - SXD), oraz kanał twardego promieniowana rentgenowskiego (Hard X-ray Detector - HXD) zainstalowane na prostopadłościennej obudowie zwierającej jego system elektroniczny. Urządzenie było przymocowane do panelu sondy za pomocą 4 stopek.
Każdy z kanałów składał się z kolimatora oraz detektora w postaci macierzy fotodiod Si-PIN wraz z przedwzmacniaczami. Kolimator chronił detektor scyntylacyjny przed promieniowanie kosmicznym i słonecznym. Kanał SXD pracował w zakresie energetycznym 1 - 10 keV z rozdzielczością lepszą od 10% przy energii 59.5 keV. Jego detektor składał się z 4 fotodiod o łącznej powierzchni 1 centymetra kwadratowego. Kanał HXD pracował w zakresie energetycznym 10 - 60 keV z rozdzielczością lepszą od 600 eV przy 5.95 keV. Jego detektor składał się z 16 fotodiod o powierzchni łącznej 15 centymetrów kwadratowych.
System elektroniki XRS kontrolował pracę detektorów, dostarczał zasilanie, odbierał dostarczane przez nie dane oraz komunikował się z główną elektroniką GXRS.
GXRS: GRS
Spektrometr promieniowania GRS obejmował system detekcyjny oraz system elektroniczny. Stanowił pojedynczą jednostkę. Pracował w zakresie energetycznym 300 keV - 9 MeV z rozdzielczością lepszą od 9% przy 662 keV.
W skład syustemu detekcyjnego wchodził scyntylator główny (Main Scintillator) i scyntylator osłaniający (Anticoincidence Schield Scintillator - ACS). Głównym scyntylatorem był kryształ CsI wzbogacony talem. Miał on średnicę 11.8 cm i długość 7.8 cm. Jego powierzchnia aktywna wyniosła 118 milimetrów kwadratowych. Impulsy świetlne wytwarzane przez fotony gamma na scyntylatorze były odbierane przez fotopowielacze (Photomultiplier Tube - PTM). Detektor główny był monitorowany przez 5 fotopowielaczy. Sygnał z PMT był wzmacniany przez wzmacniacz sygnału i wysłany do systemu elektronicznego. Scyntylator główny znajdował się po wewnętrznej stronie panelu -Z sondy, co chroniło go przed promieniowaniem gamma z przestrzeni kosmicznej. Sam statek jednak również produkował tło gamma, więc komiczne było zastosowanie scyntylatora osłaniającego. Był on wykonany z CsI. Miał średnicę 17.8 cm i wysokość 10.8 cm. Jego grubość wynosiła 30 mm. Był monitowany przez 3 PTM. Wydajność tego detektora była lepsza od 90%.
W czasie prac nad detektorem przeprowadzono testy pozwalające na wybranie odpowiedniego zestawu sensor - fotopowielacz z uwzględnieniem zmian temperatury. Wykazały one, że układ ten nie jest czuły na zmiany temperatury, ale głownie na wahania napięcia. Dlatego też w celu zapewnienie efektywności i długiego okresu funkcjonalności systemu konieczne było utrzymywanie stabilnego poziomu wysokiego napięcia. Urządzenie mogło pracować przy 7 poziomach napięcia, które mogły być zmieniane przez komendy z Ziemi.
System produkował 2 rodzaje spektrogramów jednocześnie - 512 kanałowy spektrogram z detektora głównego co 3 sekundy, oraz 256 kanałowy spektrogram z ACS co 1s.
System elektroniki GRS kontrolował pracę detektorów, dostarczał zasilanie, odbierał dostarczane przez nie dane oraz komunikował się z główną elektroniką GXRS.
GXRS: Solar X-ray Monitor
Monitor promieniowania słonecznego służył do pomiarów intensywności emisji słonecznej w zakresie rentgenowskim. Były to informacje niezbędne do interpretacji danych z XRS. W skład urządzenia wchodziła pojedyncza fotodioda krzemowa SiPIN o powierzchni 0.75 milimetra kwadratowego oraz jej elektronika. Komunikowała się ona z elektroniką XRS. Całość znajdowała się w pojedynczej jednostce przymocowanej do panelu strukturalnego sondy za pomocą czterech stopek. Urządzenie pracowało w zakresie energetycznym 1 - 10 keV z rozdzielczością lepszą od 600 eV przy energii 5.95 keV.
GXRS: Electronics Assembly
System elektroniczny systemu GXRS pozwalał na zarządzanie danymi dostarczanymi przez jego komponenty, wykonywanie komend oraz kontrolę stanu urządzenia. Komunikował się z systemem zarządzania danymi instrumentów naukowych sondy (Payload Data Management System - PDMS). Znajdował się we wnętrzu sondy w pojedynczej, prostopadłościennej obudowie.