ИСТИНА

Научные задачи работы связаны с получением новых знаний о быстропротекающих астрофизических явлениях. В качестве подобных событий проявляются физические процессы, протекающие с выделением большой энергии в течение малых промежутков времени. В качестве таких астрофизических явлений рассматриваются космические гамма-всплески и широкий класс явлений, связанных с рентгеновскими двойными системами и одиночными нейтронными звездами. Отмеченные выше научные задачи предъявляют требования к составу и характеристикам научной аппаратуры (НА). В ходе эксперимента должны быть обеспечены мониторные измерения спорадических возрастаний (всплесков) гамма излучения в диапазоне энергий фотонов 0,02-10,0 МэВ астрофизического происхождения высокого разрешения и чувствительности. Для реализации этих измерений одним из наиболее перспективных методов представляется использование детектирующих систем, обладающих пространственной чувствительностью, т.е. систем позволяющих локализовать место взаимодействия частицы или кванта. В последнее время подобные пространственно чувствительны системы реализуются с применением модульных многоканальных детекторов. В настоящее время все больший интерес представляет использование в качестве единичных детекторов модулей сцинтиллятор-фотодетектор с использованием новых перспективных неорганических сцинтилляторов на основе бромидов лантана и церия. В качестве модулей, как правило, используются сцинтилляционные кристаллы вытянутой формы, у которых длина в несколько раз больше поперечного размера. В качестве фотодетектора используются электровакуумные фотоэлектронные умножители. Двумерный набор таких сцинтилляторов с круглым (цилиндр) или прямоугольным (параллелепипед) сечением позволяет реконструировать картину взаимодействия (направления движения или треки) регистрируемой частицы или кванта в объеме кристалла. До сих пор подобные системы реализовывались в планарной геометрии на сцинтилляторах типа NaI(Tl) и CsI(Tl) (например, прибор СИГМА на отечественной космической обсерватории «Гранат») или на полупроводниковых детекторах типа CdZnTe (прибор IBIS на космической обсерватории Integral, прибор BAT на спутнике Swift). В этих приборах, обеспечивался энергетический диапазон регистрируемых квантов от ~20 до ~200 кэВ. Предлагаемые к использованию кристаллы благодаря высокому световыходу и малому времени высвечивания обеспечивают низкий энергетический порог регистрации (~20 кэВ) даже при относительно большой толщине кристалла (3-5 см). В то же время высокая плотность бромидов лантана и церия дает возможность регистрировать гамма-кванты с энергиями вплоть до ~10 МэВ, что требуется для реализации современных астрофизических мониторных экспериментов. Одновременно такие системы необходимы для мониторных наблюдений и исследований генерации рентгеновского и гамма излучений от электрических пробоев в верхних слоях атмосферы Земли.

Выпущено техническое предложение на трековый гамма спектрометр на основе сцинтилляционных детекторов нового поколения. Выпущена конструкторская документация на стенд для проверки характеристик новых сцинтилляционных кристаллов.