ИАФ НИЯУ МИФИ
Новости Института
Об Институте
Проекты
Коллектив института
 "КОРОНАС-ФОТОН" 
Приборы комплекса научной аппаратуры "ФОТОН"
Спектрометр рентгеновского и гамма-излучения "КОНУС-РФ"
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Исследование рентгеновского и гамма-излучения Солнца и космических гамма-всплесков
Научные руководители: Е.П. Мазец, Р.Л. Аптекарь.
Разработчики: .В. Голенецкий, В.Н. Ильинский, Ф.П. Олейник, Д.Д. Фредерикс, А.А. Кокомов, М.В. Уланов.
Научные задачи эксперимента:
- исследования рентгеновского и гамма-излучения Солнца;
- исследование космических гамма-всплесков.
Цели эксперимента:
- постоянный мониторинг вспышек жёсткого рентгеновского излучения Солнца и космических гамма-всплесков, а также поиск необычных транзиентных явлений в рентгеновских и гамма-лучах по данным непрерывного обзора небесной сферы;
- исследование временной истории и спектральной эволюции солнечных рентгеновских вспышек с высоким временным разрешением от 2 мс;
- поиск и исследование гамма-излучения солнечных вспышек, включая эмиссию в ядерных линиях;
- изучение временной структуры гамма-всплесков, их энергетических спектров и закономерностей быстрой спектральной эволюции;
- детальное изучение радиационной фоновой обстановки на орбитах КА и её вариаций с целью обнаружения других космических транзиентов, а также постоянных дискретных источников при их покрытии Землей
В целях локализации источников космических гамма-всплесков предполагается включить КА "КОРОНАС-ФОТОН" в международную межпланетную сеть зарубежных и отечественных космических аппаратов IPN, осуществляющих такую локализацию триангуляционным методом.
Основные характеристики и состав прибора
В научной аппаратуре "КОНУС-РФ" используется сцинтилляционный метод регистрации излучений в сочетании с микропроцессорной обработкой спектральной и временной информации, поступающей от детектора. Измерения ведутся в широкой энергетической области от 10 кэВ до 12 МэВ. Временное разрешение при измерениях автоматически адаптируется к текущему уровню интенсивности излучения в зависимости от задачи наблюдений и охватываемой области энергий. Оно может меняться в пределах от 2 мс до минут, что обеспечивает достаточную статистическую точность информации, накапливаемой за эти интервалы времени.
Прибор содержит два детекторных блока и отдельный электронный блок, в котором размещены источник питания и интерфейс связи со служебными системами космического аппарата.
Ось поля зрения первого детектора "КОНУС-РФ-Д1" направлена на Солнце. Второй детектор "КОНУС-РФ-Д2" ориентирован в антисолнечном направлении. Поле зрения каждого детектора – 2 π стерадиан. В детекторах используются идентичные кристаллы NaI(Tl) диаметром 127 мм и высотой 76,2 мм. Сцинтиллятор помещён в тонкостенный алюминиевый контейнер с входным торцевым окном из бериллия. Кристалл просматривается фотоумножителем через толстое свинцовое стекло высокой прозрачности, что позволяет снизить интенсивность фона излучения, поступающего со стороны КА. Энергетическое разрешение детекторов на линии 662 кэВ составляет 8%.
Функции отклика для обоих детекторов в интервале энергий 10 кэВ–10 МэВ для углов падения 0–90° рассчитаны методом численного моделирования с использованием программы GEANT и подтверждены для ряда монохроматических линий лабораторными калибровками.
Программа работы прибора предусматривает два основных режима наблюдений: непрерывный фоновый режим и режим вспышки.
В фоновом режиме непрерывно ведутся измерения интенсивности излучения в ряде энергетических окон (8–12), на которые разбит энергетический диапазон 10 кэВ–12 МэВ. Временное разрешение составляет 1–2 с. Это позволяет контролировать, хотя и с низким спектральным разрешением, общую картину и вариации рентгеновского и гамма-излучения на околоземной орбите и выяснить причины их появления. С помощью ориентированного на Солнце детектора также проводятся измерения многоканальных энергетических спектров в области 200 кэВ–8 МэВ со временем накопления от одной до нескольких минут.
При обнаружении солнечной вспышки или гамма-всплеска прибор переходит в режим их подробного изучения с предельным спектральным и адаптированным к уровню интенсивности временным разрешением. Продолжительность такого режима измерений может достигать 8-ми минут для солнечных вспышек и 4-х минут для гамма-всплесков.
Два детектора образуют два независимых цифровых источника. Непосредственные программы измерений (число и границы энергетических окон, число каналов в спектрах, уровни адаптации) содержатся в ПЗУ прибора.
Информативность прибора при полной реализации его возможностей составляет 10–12 Мбайт в сутки.
Суммарная потребляемая мощность ~ 10 Вт.
Вес прибора "КОНУС-РФ" около 32 кг.
Научная программа и задачи проекта "КОРОНАС-ФОТОН"
Основные характеристики КА "КОРОНАС-ФОТОН"
Приборы комплекса научной аппаратуры "ФОТОН"
Результаты измерений, выполненных приборами КА "КОРОНАС-ФОТОН"
© ИАФ НИЯУ МИФИ
2002-2011 г.
© Оформление - de Vladi