- RT-2 (космический прибор)
-
RT-2 (космический прибор)
«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"
Содержание
Разработчик
- ТАТА институт фундаментальных исследований (TIFR)
- Научный руководитель - Dr. A.R. Rao
- Соруководитель - Dr. 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 энергетиче-ском диапазоне 15кэВ – 1МэВ с временным разрешением 0,1сек.
- Спектрометрия солнечного рентгеновского и гамма-излучения в энергетических диапа-зонах 10кэВ – 1МэВ.
- Получение изображений солнечных вспышек в жестком рентгеновском диапазоне с ис-пользованием полупроводникового детектора на основе CdZnTe и CMOS матрицы с на-несенным на неё сцинтиллятором GdOS.
Параметр Сцинтилляционный детектор ППД CdZnTe GdOS/CMOS Режим фосвич Монторинг Cs(Tl) Энергетический диапазон 15 – 150 кэВ 0,15 – 1МэВ 10 – 100 кэВ 15-200 кэВ Эффективная пло-щадь, см2 100 100 48 4,5 Энергетическое разрешение <25% (60кэВ) 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 элек-троники располагается в гермоотсеке.
В блоках RT-2/S и RT-2/G используются одинаковые составные сцинтилляцион-ные детекторы (фосвич-детекоры). Солнечное излучение через коллиматор попадает на композицию сцинтилляторов 3мм NaI(Tl)/25мм CsI(Na) с одинаковым диаметром 11,7см, просматри-ваемых 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 фос-вич-моде может быть идентифицировано по взаимодействию излучения с кристаллом CsI(Na).
Сцинтилляционные детекторы работают параллельно в двух энергетических диапазонах: 15 – 150кэВ (в фосвич-моде) и 0,27 – 1МэВ (в спектрометрический моде по измерению полного сигнала от обоих сцинтилляторов). Фосвич-детекоры окружены пассивной защитой. Углы зрения определяются коллиматорами из тантала толщиной 0.2мм. Для коллимированного излучения детекторы RT-2/S и RT-2/G имеют углы зрения: 4x4 и 6x6 градусов соответственно.
Калибровки детекторов проводятся на орбите с использованием маломощного радиоак-тивного 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 + 10С), а также высокой эффективностью регистрации для жесткого рентгеновского диапазона. Эффективная площадь детектора CdZnTe равна 48см2, что достигается использованием трех модулей CdZnTe размером 40x40мм. Каждый модуль CdZnTe представляет собой матрицу элементов размером 2.5x2.5мм (5мм толщиной) каждый.
Над CZT-детектором на расстоянии 40см расположен коллиматор в виде кодированной апертурной маски со случайным расположением поглощающих элементов (КАМ). КАМ имеет два модуля размером по 16см2, толщиной 0,5мм, материал – тантал. Размер каждого элемента 2.5 x2.5мм.
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 25х50мм и толщиной 3мм, находящемся в оптическом контакте с CMOS матрицей с эффективным разме-ром пикселов 100х100мкм. 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 1мм, обеспечивающие модуляцию излучения вплоть до 100кэВ. 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 – 44кг, потребление 20 Вт.
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
