Compton Gamma Ray Observatory

CGRO droeg een complement van vier instrumenten die een ongekende zes decennia van het elektromagnetische spectrum besloegen, van 20 keV tot 30 GeV (van 0,02 MeV tot 30000 Mev). In volgorde van toenemende spectrale energiedekking:

BATSEEdit

het Burst and Transient Source Experiment (BATSE) van NASA ‘ s Marshall Space Flight Center doorzocht de hemel op gammastraaluitbarstingen (20 tot >600 keV) en voerde full-sky surveys uit voor langlevende bronnen. Het bestond uit acht identieke detectormodules, één op elk van de hoeken van de satelliet. Elke module bestond uit zowel een Nai (tl) groot gebied Detector (LAD) die het 20 keV tot ~2 MeV bereik, 50,48 cm in dia bij 1,27 cm dik, en een 12,7 cm dia bij 7,62 cm dik Nai spectroscopie Detector, die het bovenste energiebereik uitgebreid tot 8 MeV, allemaal omgeven door een plastic scintillator in actieve anti-toeval om veto de grote achtergrond tarieven als gevolg van kosmische straling en gevangen straling. Plotselinge stijgingen van de LAD-snelheden veroorzaakten een snelle data-opslagmodus, de details van de burst werden later voorgelezen aan telemetrie. Uitbarstingen werden meestal gedetecteerd met een snelheid van ongeveer één per dag tijdens de 9-jarige CGRO-missie. Een sterke uitbarsting kon resulteren in de observatie van vele duizenden gammastralen binnen een tijdsinterval variërend van ~0,1 s tot ongeveer 100 s.

OSSEEdit

het Oriented Scintillation Spectrometer Experiment (Osse) door het Naval Research Laboratory detecteerde gammastralen die het gezichtsveld van een van de vier detectormodules binnenkwamen, die individueel konden worden gericht en effectief waren in het bereik van 0,05 tot 10 MeV. Elke detector had een centrale scintillatie spectrometer het kristal van het NaI(Tl) 12 (303 mm) in diameter, met 4 in (102 mm) dik, optisch gekoppeld aan de achterzijde een 3 (76,2 mm) dik CsI(Na) kristallen van dezelfde diameter, bekeken door zeven photomultiplier buizen, bediend als een phoswich: dat wil zeggen, de deeltjes-en gamma-ray gebeurtenissen uit het achterste geproduceerd slow-rise time (~1 µs) pulsen, dat kan elektronisch worden onderscheiden van pure NaI gebeurtenissen van de voorkant, die sneller geproduceerd (~0.25 µs) pulsen. Zo fungeerde het CSI backing crystal als een actief anticoincidence Schild, vetoing events from the rear. Een ander vatvormig CSI-Schild, ook in elektronische anticoincidentie, omringde de centrale detector aan de zijkanten en zorgde voor grove collimatie, waarbij gammastralen en geladen deeltjes van de zijkanten of het grootste deel van het voorwaartse gezichtsveld (FOV) werden afgewezen. Een fijner niveau van hoekige collimatie werd geleverd door een wolfraam lat collimator raster binnen de buitenste CSI vat, die collimated de respons op een 3,8° x 11,4° FWHM rechthoekige GV. Een plastic scintillator over de voorkant van elke module veto geladen deeltjes invoeren van de voorkant. De vier detectoren werden meestal gebruikt in paren van twee. Tijdens een gammastraling bron observatie, zou een detector observaties van de bron te nemen, terwijl de andere zou zwenken lichtjes van de bron om de achtergrond niveaus te meten. De twee detectoren wisselden routinematig van rol, waardoor nauwkeuriger metingen van zowel de bron als de achtergrond mogelijk werden. De instrumenten konden slingeren met een snelheid van ongeveer 2 graden per seconde.De Imaging Compton Telescope (COMPTEL) van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, de University of New Hampshire, Netherlands Institute for Space Research en ESA ‘ s Astrophysics Division werd afgestemd op het energiebereik van 0,75-30 MeV en bepaalde de aankomsthoek van fotonen tot op een graad en de energie tot op vijf procent bij hogere energieën. Het instrument had een gezichtsveld van één steradiaal. Voor kosmische gammastraling vereiste het experiment twee bijna gelijktijdige interacties, in een set van voor-en achterscintillatoren. Gammastralen zouden Compton verspreiden in een voorwaartse detectormodule, waar de interactieenergie E1, gegeven aan het terugslagelektrontje, werd gemeten, terwijl het Compton verspreide foton dan zou worden gevangen in een van de tweede lagen scintillators aan de achterzijde, waar de totale energie, E2, zou worden gemeten. Uit deze twee energieën, E1 en E2, kan de Compton-verstrooiingshoek, hoek θ, worden bepaald, samen met de totale energie, E1 + E2, van het invallende foton. De posities van de interacties, zowel in de voorste als achterste scintillatoren, werden ook gemeten. De vector, V, die de twee interactiepunten verbindt, bepaalde een richting naar de hemel, en de hoek θ rond deze richting, bepaalde een kegel rond V waarop de bron van het foton moet liggen, en een overeenkomstige “gebeurteniscirkel” aan de hemel. Vanwege de noodzaak van een bijna samenloop van de twee interacties, met de juiste vertraging van een paar nanoseconden, werden de meeste vormen van achtergrondproductie sterk onderdrukt. Uit de verzameling van vele gebeurtenisenergieën en gebeurteniscirkels kon een kaart van de posities van bronnen, samen met hun fotonfluxen en spectra, worden bepaald.

EGRETEdit

de energetic gammastraling Experiment Telescope (EGRET) heeft hoge energie (20 MeV tot 30 GeV) gammastraling bronposities gemeten tot een fractie van een graad en fotonenergie tot binnen 15 procent. EGRET werd ontwikkeld door NASA Goddard Space Flight Center, Het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics en Stanford University. Zijn detector werkte op het principe van elektron-positron paar productie van hoge energie fotonen die in de detector interageren. De sporen van het hoog-energetische elektron en positron werden gemeten binnen het detectorvolume, en de as van de V van de twee opkomende deeltjes naar de hemel geprojecteerd. Ten slotte werd hun totale energie gemeten in een grote calorimeter scintillatie detector aan de achterzijde van het instrument.