НАТАЛЬЯ-2М (космический прибор)

«НАТАЛЬЯ-2М» — спектрометр высокоэнергичных излучений предназначенный для исследования высокоэнергичных излучений Солнца, размещенный на космическом аппарате КОРОНАС-ФОТОН. Прибор был выведен на орбиту Земли в составе КА 30 января 2009 года и впервые включен 20 февраля 2009 года.

Прибор Наталья-2М из комплекса научной аппаратуры КА «КОРОНАС-ФОТОН»

Разработчики

• Институт астрофизики МИФИ
• Научный руководитель - Ю.Д. Котов.

Научные задачи эксперимента

• Исследование физических механизмов и условий ускорения электронов, протонов и ядер на различных фазах развития солнечных вспышек, а также определение физических параметров областей удержания (распространения) ускоренных частиц.

Цели эксперимента

• Изучение эволюции во времени энергетических спектров жесткого электромагнитного излучения в широком энергетическом диапазоне от 300 кэВ до 2 ГэВ.
• Регистрация нейтронов солнечного происхождения с энергиями 20 - 300 МэВ.

Основные характеристики и состав прибора

Канал	Энергетический диапазон, МэВ	Эффективная площадь, см^2	Энергетическое разрешение, ΔE/E	Временное разрешение
R (рентген)	0,3-2	920	10,0%(662 кэв) изм	1 мс
L (low gamma)	2-10	900	5% (2,5 Мэв) изм	1 с
M (middle gamma)	7-200	800	6% (10 Мэв) изм	1 с
H (high gamma)	50-2000	750	32% (500 Мэв) изм	1 с
N (neutrons)	20-300	37-120	-	32 с

Прибор «НАТАЛЬЯ-2М» состоит из регистрирующего блока, систем обработки и вывода информации и высоковольтного блока питания.

В регистрирующий блок прибора «НАТАЛЬЯ-2М» входят два спектрометра, содержащие по восемь сцинтилляционных модулей с кристаллами CsI(Tl), и защитные сцинтилляционные детекторы из полистирола (см. рис.). Верхний спектрометр окружен антисовпадательной защитой, состоящей из колпака и плоского счетчика толщиной 2 см. Все сцинтилляционные модули спектрометров одинаковы и представляют собой блоки на основе кристаллов CsI(Tl) размером 4,5×8×36 см. Блоки образуют два слоя (по четыре штуки в каждом), соседние слои повернуты относительно друг друга на 90°. Каждый блок просматривается двумя фотоумножителями с противоположных сторон. Все измерительные каналы спектрометров при эксплуатации стабилизируются подачей сигналов от эталонного светового источника через волоконные световоды. Для абсолютной энергетической калибровки используются радиоактивные (р/а) альфа- и гамма-источники. Выходные сигналы с противоположных предусилителей каждого блока суммируются. В лабораторных условиях система стабилизации обеспечивает поддержание заданного усиления канала ФЭУ/электроника не хуже 1,5% в широких диапазонах изменения температуры, напряжения питания, величины магнитного поля и загрузки спектрометра.

Неоднородность величины сигнала для различных положений р/а источника составляет около 2%. Измеренное на р/а источниках и оцененное численным моделированием энергетическое разрешение для широкого параллельного пучка гамма-квантов составляет 10,0% (при E = 0,662 МэВ); 6,0% (10 МэВ) и 32% (500 МэВ). Разделение "гамма-" и "нейтронных" событий осуществляется в верхнем спектрометре на основе анализа формы сцинтилляционного сигнала. Коэффициент n/γ-разделения около 103.

Прибор работает в 3-х режимах: фоновый, «вспышка», «всплеск».

Ссылки

• Прибор "Наталья-2М" на официальном сайте Института астрофизики МИФИ