Rentgenové detektory Gama detektory

Prezentace na téma: "Rentgenové detektory Gama detektory"— Transkript prezentace:

1 Rentgenové detektory Gama detektory

2 Rentgenová astronomie
RTG záření 8 nm – 8 pm (120 eV – 120 kEv), pro termální zdroje (záření černého tělesa) 1eV=11,604 K => 1, ,4.109 K atmosféra nepropustná – výškové balóny (40 km), rakety, družice 1940 – objev RTG záření od Slunce (výškové balóny), 1962 – objev zdroje Sco X-1 pomocí rakety (104 silnější než výkon Slunce v RTG), 1964 – objev RTG vyzařování z Krabí mlhoviny (výškový balón)

3 Zdroje RTG extrémně horké plyny kolem neutronových hvězd a černých děr, zbytky supernov, jádra galaxií (urychlování v silném gravitačním poli), Měsíc (odraz od Slunce), RTG pozadí – důsledek přítomných procesů (brzdné záření, termální záření ČT, synchrontronní radiace), Galaktické pozadí – Místní bublina v Rameně Oriona (vodíkový plyn, 300 ly, pozůstatek supernovy – pulsar Gemina)

4 Detektory RTG Plynové proporcionální čítače – ionizace plynu (Ar/CO2, Xe/CO2), vstupní okénko Be, tvar okénka určuje oblast pozorování (úhlovou aperturu), 2-50 keV, scintilační detektory – luminiscence při ionizaci pevnolátkového materiálu NaI(Tl) uzavřeného ve fotonásobiči, CCD detektory – fosforující látka (Gd2O2S(Tb)), chlazení -30°C, odezva fosforující látky v řádu 10 ns polovodičové stripové detektory

5 XMM-Newton(1999) X-Ray Multi-Mirror Mission Newton
perigeum 7000 km, apogeum km, 0,1-15 keV studium RTG emise těles Sluneční soustavy, oblastí formování hvězd, klastry galaxií (mezigalaktický plyn) např. XMMXCS

6 INTEGRAL (2002) INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (ESA), RTG + gama perigeum km, apogeum km, MeV, sledování kvasarů, černých děr, záblesků gama RTG detektor JEM-X – vícekanálové stripové detektory

7 Chandra (2002) Chandra X-Ray Observatory (NASA), RTG + gama
perigeum km, apogeum km, 0,1-10 keV, sledování RTG zdrojů – objevy zbytky supernov (Krabí mlhovina, SN 2006gy), černé díry (Sag A), objevy horkých plynů a mnoho dalších objevů

8 Gama astronomie Gama záření záření < 10 pm (> 100 kEv),
atmosféra nepropustná – výškové balóny, družice 60/70 léta 20. stol – objev gama záření družicí vojenskou Veta (sledování gama záblesků při jaderných zkouškách)

9 Zdroje Gama exploze supernov, anihilace e-e+,
rozpad radioaktivních materiálů (SN1987A, Co-56 při explozi), urychlování elektronů, syntéza atomů (záchyt elektronů ionty), hvězdné erupce (Slunce), gama záblesky

10 Detektory gama princip podobný RTG detektorům, scintilační detektory – luminiscence při ionizaci pevnolátkového materiálu NaI(Tl) uzavřeného ve fotonásobiči, pro vysoké energie využití kombinace scintilátoru a Comptonova jevu (1-30 MeV) pro snížení energie gama fotonu, nebo tvorba páru e-e+ a jejich detekce scintilačním kalorimetrem

11 CGRO (1991-2000) Compton Gamma Ray Observatory (NASA),
orbita 450 km, 20 keV – 30 GeV, detektory COMPTEL (Comptonův jev), ERGET (tvorba e-e+), BATSE a OSSE (obojí scintilace) sledování oblohy nad 100 MeV, rozložení Al-26, antihmota, záblesky gama (GRB ) Obraz měsíce v gama spektru >20 MeV, důsledek bombardování povrchu kosmickým zářením

12 BeppoSAX (1996) německo-italská družice,
orbita 600 km, 0,1 keV – 300 keV, 4 scintilační detektory sledování záblesků gama (GRB970228)

13 INTEGRAL (2002) INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (ESA), RTG + gama perigeum km, apogeum km, MeV, sledování kvasarů, černých děr, záblesků gama gama detektor IBIS – scintilátory (Cd-Te, CsI), wolframová maska pro dosažení vysokého rozlišení