ИСТИНА

В 2013 году были проведены дополнительные наземные отработки гамма-спектрометра БДРГ, предназначенного для исследования космических гамма-всплесков, в ходе предполётной подготовки научной аппаратуры спутника «Ломоносов». Целью наземной отработки была проверка точности определения координат гамма-всплеска методом, основанным на сравнении показаний трёх разнонаправленных детекторов гамма-спектрометра. Был проведен анализ влияния точности калибровок на величину возможных систематических ошибок при определении координат гамма-всплесков. Для определения точности получения координат гамма-всплеска с учетом всех факторов было проведено физическое моделирование гамма-всплесков. Имитации всплеска достигались помещением радиоактивного изотопа в определенную точку пространства в поле зрения сборки из трёх детекторов прибора БДРГ. Имитировались всплески длительностью ~40 секунд, при этом яркость всплеска в канале анализа 25-100 кэВ была на уровне космического фона. Сопоставление средних значений вычисляемых координат с заданным положением изотопа показало, что систематические отклонения получаемой координаты всплеска не превышают 1о Вклад различия фоновых показаний трёх фосвич-детекторов прибора БДРГ в режиме мониторинга (8 энергетических каналов для событий в кристалле NaI(Tl) и 8 каналов для событий в CsI(Tl), соответствует суммарной систематической погрешности определения координат не превышающей ~1.5o . Было разработано программное обеспечение для сопровождения изготовления, калибровки и летных испытаний приборов «ГАММАСКОП» и «ГРОМ-С», в том числе: - программного обеспечения для обработки телеметрической информации в автоматическом режиме; - программного обеспечения для экспресс-обработки телеметрической информации, и анализа результатов регистрации экспериментальной информации в реальном времени; - программного обеспечения обслуживающего базу данных, и систему архивирования накапливающейся экспериментальной информации. Разработана концепция создания экспериментального образца базы данных для хранения и обработки потоков нейтрального излучения регистрируемых на российских КА. Был проведен анализ методов измерения поляризации жесткого рентгеновского и гамма-излучения астрофизических объектов, среди которых в был выделен, как один из наиболее перспективных в диапазоне 0.1-1.0 МэВ метод комптоновской поляриметрии, основанный на комптоновском рассеянии гамма-квантов в позиционно-разрешаемых элементах (пикселях) широкоапертурного гамма-телескопа. Описан подход к реализации подобных измерений, где необходимо обеспечить двойные совпадения, соответствующие взаимодействиям в двух соседних пикселях. Получено ограничение на размер пикселя, который должен иметь размер соответствующий величине одной массовой длины поглощения . Показано, что комптоновское рассеяние само по себе обладает избирательной способностью по углам рассеяния гамма-квантов, которые преимущественно рассеиваются перпендикулярно направлению их первоначального распространения. Поэтому ось прибора в оптимальном случае должна быть ориентирована в направлении на исследуемый источник. В 2013 году было выполнено моделирование измерений поляризации и спектральных характеристик в эксперименте с широкоапертурным гамма-телескопом. В качестве комптоновского поляриметра рассматривался ПЧД широкоапертурного гамма-телескопа. В ходе моделирования из зарегистрированных событий (т.е. событий, давших сигнал в сцинтилляторах) выделялись те, в которых первые два взаимодействия происходили в двух соседних пикселях - кристаллах NaI(Tl). Затем определяется угол между отрезком, соединяющим центры первого и второго кристаллов, и осью X прибора. Как следует из результатов выполненного моделирования, рассмотренная конфигурация ПЧД широкоапертурного гамма-телескопа в принципе позволяет регистрировать поляризацию при энергиях порядка сотен кэВ в случае, если падающее излучение сильно поляризовано. При энергиях больше 1 МэВ даже в случае сильно поляризованного излучения регистрируемый эффект незначителен. Для расширения поляризационных возможностей телескопа в область больших энергий требуется оптимизация параметров его позиционно-разрешаемых элементов. Был проведен запуск высотного аэростата с поляриметром POGOLITE на высоту ~ 40 км с циркумполярной траекторией вокруг северного полюса, о подборе аэростата с аппаратурой для измерения поляризации гамма – излучения от астрофизических объектов диапазоне 10-100 кэВ, и проведен экспресс-анализ результатов эксперимента. Разработана модель прибора «ГАММАСКОП» для использования в составе «UFFO-100». Была проведена закуплены системы вакуумных камер для реализации методик испытаний детекторов рентгеновского, гамма- и ультрафиолетового излучения в системе вакуумных камер. Проведены исследования возможностей повышения временного разрешения новых типов фото-сенсоров, применимых для регистрации жестких рентгеновских и гамма-фотонов в составе «UFFO-100». Была получена более точная оценка временного разрешения сцинтилляторов LaBr3:Ce и CeBr3 считываемых фотоприемниками типа лавинных много-катодных фотодиодов российского и зарубежного производства, ЛДФД и ФЭУ чувствительными к УФ длинам волн путем измерений этих параметров в ЛЭВ, НИИЯФ МГУ. По результатам работы с новыми фотоприемниками уточнены требования на изготовление новых типов сцинтиллирующих кристаллов, на их размеры, и требования к герметичной упаковке кристаллов. Новая партия кристаллов выращенных в 2012 годy протестирована в НИИЯФ МГУ с использованием ФЭУ и ЛДФД зарубежного производства, и с использованием много-катодных ЛФД российского и зарубежного производства компаний SenSL и HAMAMATSU. Проведен этап лабораторного макетирования ПЧД и электроники широкоапертурного гамма телескопа. На данном этапе была проверка возможности кодирования относительно большого числа пикселей ПЧД выходными сигналами существенно меньшего количества фотоумножителей. В приложении к главе 8 приводится техническая документация для приборов«ГАММАСКОП» и прототипа телескопа «ГРОМ-С» Было проведено моделирование рабочих параметров возможного следующего поколения рентгеновских и гамма-детекторов для использования в космических экспериментах по исследованию ранней Вселенной на больших красных смещениях. Разработан перспективный план научно-исследовательских работ ЛЭВ на период 2014-2015 гг. с учетом результатов передовых исследований по научной тематике ЛЭВ, направлений исследования в наблюдательной космологии и в астрофизике высоких энергий, появления новой технологии в изготовлении научной аппаратуры для космических исследований.