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
  • 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
Энергетический диапазон 15—150 кэВ 0,15—1 МэВ 10—100 кэВ 15-200 кэВ
Эффективная площадь, см? 100 100 48 4,5
Энергетическое разрешение <25 % 8 % 8 % 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. Солнечное излучение через коллиматор попадает на композицию сцинтилляторов 3 мм NaI/25 мм CsI с одинаковым диаметром 11,7 см, просматриваемых одним ФЭУ. Рентгеновские фотоны поглощается в основном в NaI, 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. Фоновое излучение в фосвич-моде может быть идентифицировано по взаимодействию излучения с кристаллом CsI.

Сцинтилляционные детекторы работают параллельно в двух энергетических диапазонах: 15—150 кэВ и 0,27—1 МэВ. 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, который обладает высокой тормозной способностью, низким тепловым шумом, работоспособностью при температуре, близкой к комнатной, а также высокой эффективностью регистрации для жесткого рентгеновского диапазона. Эффективная площадь детектора CdZnTe равна 48 см?, что достигается использованием трёх модулей CdZnTe размером 40?40 мм. Каждый модуль CdZnTe представляет собой матрицу элементов размером 2,5?2,5 мм каждый.

Над CZT-детектором на расстоянии 40 см расположен коллиматор в виде кодированной апертурной маски со случайным расположением поглощающих элементов. КАМ имеет два модуля размером по 16 см?, 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.