Compton Gamma Ray Observatory

CGRO trasportava un complemento di quattro strumenti che coprivano sei decenni senza precedenti dello spettro elettromagnetico, da 20 keV a 30 GeV (da 0,02 MeV a 30000 MeV). In ordine di aumento della copertura di energia spettrale:

BATSEEdit

Il Burst and Transient Source Experiment (BATSE) del Marshall Space Flight Center della NASA ha cercato nel cielo raffiche di raggi gamma (da 20 a > 600 keV) e condotto indagini su tutto il cielo per fonti a lunga durata. Consisteva in otto moduli di rilevamento identici, uno in ciascuno degli angoli del satellite. Ogni modulo consisteva di un NaI(Tl) Rivelatore a Grande Area (LAD), che coprono il 20 keV a ~2 MeV gamma, 50.48 cm di diametro x 1,27 cm di spessore, e di 12,7 cm di diametro da 7,62 cm di spessore NaI Spettroscopia Rivelatore, che ha esteso il superiore intervallo di energia a 8 MeV, il tutto circondato da un involucro di plastica scintillatore in attivo anti-coincidenza a porre il veto alla grande sfondo tassi a causa di raggi cosmici e intrappolato radiazioni. Improvvisi aumenti dei tassi di LAD innescato una modalità di memorizzazione dei dati ad alta velocità, i dettagli della raffica di essere letti alla telemetria in seguito. Le raffiche sono state tipicamente rilevate a velocità di circa uno al giorno durante la missione CGRO di 9 anni. Un forte scoppio potrebbe comportare l’osservazione di molte migliaia di raggi gamma all’interno di un intervallo di tempo che va dal ~0.1 s fino a circa 100 s.

OSSEEdit

Orientata a Scintillazione Spettrometro di Esperimento (OSSE) dal Laboratorio di Ricerca Navale rilevato i raggi gamma, che entra nel campo di vista di uno dei quattro rilevatore di moduli, che possono essere identificati individualmente, e sono stati efficaci nel 0.05 a 10 MeV gamma. Ogni rivelatore ha avuto un centrale di scintillazione spettrometro di cristallo di NaI(Tl) 12 (303 mm, di diametro da 4 pollici (102 mm) di spessore, otticamente accoppiato alla parte posteriore per un 3 pollici (76,2 mm) spessore CsI(Na) crystal, a parità di diametro, visto da sette tubi fotomoltiplicatori, gestito come una phoswich: cioè, delle particelle e raggi gamma di eventi dal retro prodotta lento-tempo di salita (~1 µs) impulsi, che potrebbe essere elettronicamente distinto dal puro NaI eventi dal fronte, che ha prodotto più veloce (~0.25 µs) impulsi. Così il CsI backing crystal ha agito come uno scudo antiincidenza attivo, ponendo il veto agli eventi dal retro. Un ulteriore scudo CsI a forma di botte, anche in anticoincidenza elettronica, circondava il rivelatore centrale sui lati e forniva collimazione grossolana, respingendo i raggi gamma e le particelle cariche dai lati o dalla maggior parte del campo visivo in avanti (FOV). Un livello più fine di collimazione angolare è stato fornito da una griglia di collimatore a lamelle di tungsteno all’interno della canna CsI esterna, che ha collimato la risposta a un FOV rettangolare di 3,8° x 11,4° FWHM. Uno scintillatore di plastica sulla parte anteriore di ciascun modulo ha posto il veto alle particelle cariche che entravano dalla parte anteriore. I quattro rivelatori erano tipicamente azionati a coppie di due. Durante l’osservazione di una sorgente di raggi gamma, un rivelatore avrebbe preso osservazioni della sorgente, mentre l’altro avrebbe ucciso leggermente fuori fonte per misurare i livelli di fondo. I due rivelatori cambierebbero regolarmente i ruoli, consentendo misurazioni più accurate sia della sorgente che dello sfondo. Gli strumenti potrebbero uccidere con una velocità di circa 2 gradi al secondo.

COMPTELEdit

L’Imaging Compton Telescopio (COMPTEL) dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, University of New Hampshire, Istituto olandese per la Ricerca Spaziale e dell’ESA Astrofisica Divisione è stato ottimizzato per l’0.75-30 MeV di energia e ha determinato l’angolo di arrivo dei fotoni all’interno di un grado e l’energia entro il cinque per cento a energie più elevate. Lo strumento aveva un campo visivo di uno steradiano. Per gli eventi di raggi gamma cosmici, l’esperimento ha richiesto due interazioni quasi simultanee, in una serie di scintillatori anteriori e posteriori. I raggi gamma sarebbero Compton dispersione in un modulo rivelatore in avanti, dove l’energia di interazione E1, dato per l’elettrone rinculo è stata misurata, mentre il fotone Compton sparsi sarebbe poi essere catturato in uno dei secondi strati di scintillatori alla parte posteriore, dove la sua energia totale, E2, sarebbe misurata. Da queste due energie, E1 ed E2, l’angolo di scattering Compton, angolo θ, può essere determinato, insieme all’energia totale, E1 + E2, del fotone incidente. È stata anche misurata la posizione delle interazioni, sia negli scintillatori anteriori che posteriori. Il vettore, V, collegando i due punti di interazione ha determinato una direzione verso il cielo, e l’angolo θ su questa direzione, ha definito un cono su V su cui deve trovarsi la sorgente del fotone e un corrispondente “cerchio di eventi” sul cielo. A causa del requisito di una quasi coincidenza tra le due interazioni, con il ritardo corretto di pochi nanosecondi, la maggior parte dei modi di produzione di sfondo sono stati fortemente soppressi. Dalla raccolta di molte energie di eventi e cerchi di eventi, una mappa delle posizioni delle fonti, insieme ai loro flussi di fotoni e spettri, potrebbe essere determinata.

EGRETEdit

L’Energetic Gamma Ray Experiment Telescope (GREet) ha misurato le posizioni delle sorgenti di raggi gamma ad alta energia (da 20 MeV a 30 GeV) ad una frazione di grado e l’energia del fotone entro il 15%. GREet è stato sviluppato dalla NASA Goddard Space Flight Center, il Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, e la Stanford University. Il suo rivelatore operava sul principio della produzione di coppie elettrone-positrone da fotoni ad alta energia che interagivano nel rivelatore. Le tracce dell’elettrone ad alta energia e del positrone creati sono state misurate all’interno del volume del rivelatore e l’asse della V delle due particelle emergenti è stato proiettato verso il cielo. Infine, la loro energia totale è stata misurata in un grande rivelatore di scintillazione calorimetrica sul retro dello strumento.