RT-2 | это... Что такое RT-2? (original) (raw)
RT-2 — телескоп низкоэнергичного гамма-излучения, предназначенный для изучения быстрой переменности рентгеновского излучения в солнечных вспышках, размещенный на космическом аппарате Коронас-Фотон. Прибор был выведен на орбиту Земли в составе КА 30 января 2009 года и впервые включен 19 февраля 2009 года.
Прибор RT-2 из состава научной аппаратуры КА «Коронас-Фотон»
Разработчик
- ТАТА институт фундаментальных исследований (TIFR)
- Научный руководитель — доктор A. R. Rao
- Соруководитель — доктор M. N. Vahia
Научные задачи эксперимента
- Исследование рентгеновского и гамма-излучения космических источников: Солнца, галактических и внегалатических рентгеновских источников, ядер активных галактик, гамма-всплесков, жесткого рентгеновского диффузного фона.
Цели эксперимента
- Регистрация временных профилей солнечного рентгеновского излучения в энергетическом диапазоне 15 кэВ — 1 МэВ с временным разрешением 0,1 сек.
- Спектрометрия солнечного рентгеновского и гамма-излучения в энергетических диапазонах 10кэВ — 1МэВ.
- Получение изображений солнечных вспышек в жестком рентгеновском диапазоне с использованием полупроводникового детектора на основе CdZnTe и CMOS матрицы с нанесённым на неё сцинтиллятором GdOS.
| Параметр | Сцинтилляционный детектор | ППД CdZnTe | GdOS/CMOS | |
|---|---|---|---|---|
| Режим | ||||
| фосвич | Монторинг Cs(Tl) | |||
| Энергетический диапазон | 15—150 кэВ | 0,15—1 МэВ | 10—100 кэВ | 15-200 кэВ |
| Эффективная площадь, см² | 100 | 100 | 48 | 4,5 |
| Энергетическое разрешение | <25 % (60 кэВ) | 8 % (662 кэВ) | 8 % (60 кэВ) | Пороговый режим работы |
Принцип работы
RT-2 включает в себя три детекторных блока RT-2/S, RT-2/G, RT-2/CZT и блок электроники RT-2/E. Детекторные блоки располагаются вне гермоотсека спутника. Блок электроники располагается в гермоотсеке.
В блоках RT-2/S и RT-2/G используются одинаковые составные сцинтилляционные детекторы (фосвич-детекоры). Солнечное излучение через коллиматор попадает на композицию сцинтилляторов 3 мм NaI(Tl)/25 мм CsI(Na) с одинаковым диаметром 11,7 см, просматриваемых одним ФЭУ (фосвич-детектор). Рентгеновские фотоны поглощается в основном в NaI(Tl), гамма-кванты могут взаимодействовать в любом из них, а также выделить энергию одновременно в обоих. Сигналы с ФЭУ поступают в блок электроники, где по анализу формы сигнала выделяются события с энерговыделением только в NaI(Tl). Фоновое излучение в фосвич-моде может быть идентифицировано по взаимодействию излучения с кристаллом CsI(Na).
Сцинтилляционные детекторы работают параллельно в двух энергетических диапазонах: 15—150 кэВ (в фосвич-моде) и 0,27—1 МэВ (в спектрометрический моде по измерению полного сигнала от обоих сцинтилляторов). Фосвич-детекоры окружены пассивной защитой. Углы зрения определяются коллиматорами из тантала толщиной 0,2 мм. Для коллимированного излучения детекторы RT-2/S и RT-2/G имеют углы зрения: 4×4 и 6×6 градусов соответственно.
Калибровки детекторов проводятся на орбите с использованием маломощного радиоактивного источника 57Co. В блоке RT-2/CZT расположено два детектора жесткого рентгеновского излучения.
В одном из них использован полупроводник кадмий — цинк — теллур (CZT), который обладает высокой тормозной способностью, низким тепловым шумом, работоспособностью при температуре, близкой к комнатной (-10…+10 °C), а также высокой эффективностью регистрации для жесткого рентгеновского диапазона. Эффективная площадь детектора CdZnTe равна 48 см², что достигается использованием трёх модулей CdZnTe размером 40×40 мм. Каждый модуль CdZnTe представляет собой матрицу элементов размером 2,5×2,5 мм (5 мм толщиной) каждый.
Над CZT-детектором на расстоянии 40 см расположен коллиматор в виде кодированной апертурной маски со случайным расположением поглощающих элементов (КАМ). КАМ имеет два модуля размером по 16 см², толщиной 0,5 мм, материал — тантал. Размер каждого элемента 2,5×2,5 мм.
Оцененное угловое разрешение композиции CZT для слабых вспышек составляет 30 угловых минут, для мощных вспышек может быть улучшено обработкой вплоть до 2 угловых минут.
Другой детектор блока RT-2/CZT выполнен из сцинтиллятора GdOS размером 25×50 мм и толщиной 3 мм, находящемся в оптическом контакте с CMOS матрицей с эффективным размером пикселов 100×100 мкм. Над GdOS/CMOS детектором на расстоянии 40 см установлен коллиматор в виде двух пластин Френеля, диаметром 2,5 и 3 см соответственно, которые изготовлены из вольфрама толщиной 1 мм, обеспечивающие модуляцию излучения вплоть до 100 кэВ. Для наиболее мощных вспышек при их простой пространственной структуре угловое разрешение может достигать 5 угловых секунд.
Бортовая память составляет 10 Мбайт при одной или двух передачах телеметрических данных на Землю. Общий вес прибора RT-2 — 44 кг, энергопотребление — 20 Вт.
Ссылки
- Сайт прибора RT-2 (TIRF)
- RT-2 на официальном сайте Института астрофизики МИФИ