Введение к работе
Актуальность темы исслодогашгй. Космическая гамма-спект-роскошш или гамма-астрономия в линиях является перспективним направлением исследования косюїчоского пространства и астрофизических объектов. '
Успехи гамма-астрономии в линиях, достигнутые за последнее десятилетие, обусловлены, с одной сторони, уншеалышмн особенностями линойчатого гаша-излучеіпія, как цепного источника информации о разнообразных ядорішх процессах, протекающих в ІСОСШІЧССКОЦ пространстве, п, с другой стороны, развитием космической Т0ХШІКИ.
Линейчатое гамма-пзлучоїшо возшпсает в результате радиационных нероходов мо#цу энергетическими уровнями возбужденных : ядер. В свою очеродь, возбуздонныо ядра сами образуются либо в результате радиоактивного распада, либо в других ядерних реакциях, например с участием протонов, нейтронов и др. Поэтому, кванты линейчатого гаша-излучешія несут информацию не только о наличии в источнике определенных радионуклидов,- по и являют-ся своеобразными -индикаторами ядерных реакций, в которых эти радаонуклнди образуются.
Другой особенностью линейчатого гамма-излучения является его внсоїля проникающая способность. Ото дает возмо;.шость изучать процессы, происходящие в областях, окруженных плотными слоями вещества, не пропусісгющи.ш другш виды пзлучешіії.
Экспериментальные задачи, которые стоят сегодня перед космической гамма-спектроскопией, требуют для своего решения создание новых гамма-спектрометров, отличающихся но только
3 "
'высокой чувствительностью, но и высоким энергетическим разре^Т шонием. Например, одной из интересных задач является изучение' солнечных и космических гамма-всплесков. В частности, большой интерес представляют детальные измерения энергетических спектров излучения гамма-всплесков. До настоящего времени, подобные измерения проводились только с помощью сщнтилляодонных детекторов на основе //al или С|1, энергетическое разрешение которых составляет 8—1252 для энергии 662 кэВ.
' Целью работы является создание спектрометра линейчатого ;гамма-излучения на скатом ксеноне и исследование его физичос-' ;ких характеристик.
Новизна работы заключается в следующем:
Впервые создан спектрометр гамма-излучения на основе плоской ионизационной камеры высокого давления, в качестве рабочего вещества которой используется сжатый ксенон. Плотность ксенона - 0.55 г/см3, давление - 60 атм. Спектрометр позволяет проводить исследования энергетических спектров гамма-излучения в интервале энергий 0.1-10 МэВ с высоким энергетическим разрешением '(3.8$ для энергии-662 кэВ и ~2.0# для энергии >1 ЫэВ}
Впервые спектрометр на сжатом ксеноне используется для исследования линейчатого космического гамма-излучения на борту орбитального комплекса "Мир".
Впервые с высоким разрешением проводятся измеренияэнер-,
готических спектров гамма-излучения от космических гамма- ;
всплесков. Все предыдущие эксперименты проводились с помощью
сппнтилляционных детекторов, энергетическое разрешение которых
в несколько раз больше, чем разрешение спектрометра на скатом;
ксеноне. ;
Впервые разработана и апробирована математическая модель
4 "
для описания физических процоссов, происходящих в иоїшзацион-т ішх детекторах на сжатом ксеноне.
Научная и практическая ценность работы:'
- результаты исследований свойств сиатого ксенона могут
быть использованы для создаїпія различных тішов ионизационных
детекторов на с;катом ксеноне:
- гамма-споктроглетр "Ксения" открывает широшіе возможности для решения как научных задач, например, для исследования нестационарного космического гамма-излучения, так и для решения целого ряда прикладных задач,' например, контроль за АЭС, геологическая разводка, ядерная медицина, экология и др.;
система высоковольтного питания ионизационной каморы спектрометра "Ксения" моаот бить использована как высокостабильный и экономичный источник высокого напряжения для питания устройств с ?лалой потребляемой мощностью;
математическая модель ионизационного детектора на скатом ксеноне молит быть использована для численного моделирования работы различных типов иоїшзацйошшх детеїсторов па сяатом ксеноне.
Автор защищает:
-
Спектрометр линейчатого гамма-излучения на с;.-атом ксеноне "Ксения" і его физические характеристики.
-
Систему высоковольтного питания ионизационной камеры спектрометра.
-
Алгоритм расчета функций отклика и других характеристик иоїшзацйошшх детеїсторов на скатом ксеноне.
-
Спектры фонового гамма-излучения в интервале энергий 0.1-8 ИэВ, полученные с помощью спектрометра "Ксения" на
борту орбитального комплекса "Мир". ' .'. ;' -,Г
Апробация работы. Осношшо результаты исследований док-.,
ладцвались на ІУ Семинаре по точішм измерениям в.ядерной
: споктроскоїшн (Вильнюс 1986), на 17 Международном семинаре по "
' космическому приборостроению (Фрунзе, 1989), на 21 Мевдународ-
: ной конференции по физико космических лучей (Аделаида, 1989),
на научном семинаре в ІГИИЯФ МГУ (1990) и опубликованы в .8 на
учных работах. ;.
Структура и объем диссертации, -'Диссертация состоит из
введения, четырех глав, заключения и списка'литературы из 131
наименования, содержит 119 страниц, в том числе 31 рисунок и
2 таблицы.
