Исследование области центра Галактики в рентгеновском диапазоне энергий при помощи позиционно-чувствительной пропорциональной камеры

• Автор: Павлинский, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

На протяжении долгих лет моим бессменным научным руководителем был и остается Рашид Алиевич Сюняев. Все работы, положенные в основу диссертации, были так или иначе инициированы им. Огромное спасибо !
Эта работа не состоялась бы в ее нынешнем виде, если бы не было проекта «Гранат». Именно с разработки научной аппаратуры для проекта «Гранат» начались мои первые шаги в науке. С самого начала меня поддерживал замечательный коллектив отдела Астрофизики Высоких Энергий ИКИ, и, прежде всего, специалист высочайшего класса Николай Сергеевич Ямбуренко.
При разработке телескопа АРТ-П мне повезло с великолепной командой технических специалистов из филиала ИКИ - ОКБ ИКИ г.Фрунзе (ныне ОКБ «Аалам», г. Бишкек), возглавляемой Евгением Андреевичем Корневым, которая самоотверженно трудилась над созданием телескопа АРТ-П.
Большая помощь была оказана при создании стенда для наземной калибровки телескопа АРТ-П [Ефимом Иосифовичем Синайко|, Вячеславом Георгиевичем Родиным и Дмитрием Карловичем Степановым и другими сотрудниками отдела Астрофизики Высоких Энергий ИКИ.
Все виды наземных испытаний научной аппаратуры проекта «Гранат» и в дальнейшем наблюдения осуществлялись с участием замечательного коллектива специалистов, возглавляемого техническим руководителем проекта «Гранат» Борисом Сергеевичем Новиковым.
Спасибо коллективу НПО им.С.А.Лавочкина, труд которого позволил осуществить одну из самых успешных в мире научных миссий в рентгеновской астрономии.
Спасибо моим основным соавторам, Сергею Андреевичу Гребеневу, Максиму Леонидовичу Маркевичу и Александру Анатольевичу Лутовинову, с кем мне повезло совместно работать над наблюдательными данными области Галактического центра. Евгению Михаловичу Чуразову, Марату Равильевичу Гильфанову за полезные дискуссии при осмыслении основных результатов наблюдений.
Заключительная часть работы связана с новыми планами, с новым этапом разработки научной аппаратуры на качественно ином уровне для международной астрофизической обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма». В некотором смысле история повторяется, опять мне помогал замечательный коллектив ОКБ «Аалам», возглавляемый Александром Григорьевичем Глушенко, который в тяжелых экономических условиях самоотверженно трудился над созданием детектора ФРД и широкоугольного монитора «Спин-Х». Коллектив НПО им.С.А.Лавочкина плодотворно трудится над созданием космического аппарата и над конструкцией рентгеновского зеркального телескопа СОДАРТ.
Спасибо моим друзьям и коллегам Евгению Борисовичу Цукерману и Илье Владиленовичу Чулкову за неоценимую помощь в работе, Анне Федоровне Рыбаковой, Сергею Владимировичу Молькову, сотрудникам лаборатории №524 ИКИ РАН Александру Леонидовичу Ясковичу, Игорю Анатольевичу Деханову, Павлу Анатольевичу Мазову, сотрудникам лаборатории №526 Михаилу Анатольевичу Горелову, Михаилу Владимировичу Бунтову и всем остальным сотрудникам отдела Астрофизики Высоких Энергий.
Спасибо Алексею Александровичу Вихлинину за внимание к данной работе.
Спасибо Олегу Викторовичу Терехову, с которым меня связывает продолжительная совместная работа по созданию рентгеновского телескопа СОДАРТ и обсерватории «Спектр-Рентген-Г амма».
Огромное спасибо моей жене Наташе Павлинской и нашей дочери Ольге Павлинской за терпение и понимание.
СОДЕРЖАНИЕ
ЧАСТЬ
ОБСЕРВАТОРИЯ «ГРАНАТ»
1. РАЗРАБОТКА ТЕЛЕСКОПА АРТ-П
1.1 Введение
1.2 Метод кодированной апертуры
1.3 Оптическая схема телескопа
2. МНОГОПРОВОЛОЧНАЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА
2.1 Конструкция
2.2 Экспериментальные исследования детектора
2.3 Моделирование
3. ТЕЛЕСКОП АРТ-П
3.1 Режимы работы телескопа АРТ-П
4. НАЗЕМНАЯ И ПОЛЕТНАЯ КАЛИБРОВКА
4.1 Наземная калибровка
4.1.1 Энергетическая калибровка
4.1.2 Координатная калибровка
4.1.3 Диаграмма направленности коллиматора
4.2 Полетная калибровка
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ЧАСТИ I
ЧАСТЬ II
ВВЕДЕНИЕ
5. РЕНТГЕНОВСКАЯ КАРТА 5°х5° ОБЛАСТИ ЦЕНТРА ГАЛАКТИКИ
5.1 Введение
5.2 История обзора области Галактического центра телескопом АРТ-П
5.2.1 Весна 1990 г
5.2.2 Осень 1990 г
5.2.3 Весна и осень 1991 г., весна 1992 г
5.3 Новые источники, обнаруженные на карте телескопа АРТ-П
5.3.1 01.81741.9-2853
5.3.2 01151
5.3.3 01151
5.3.4 01151
5.4 Переменность источников постоянного излучения
5.4.1 1Е1740.7-2942
5.4.2 А1
5.4.3 51X1744-299/300
5.4.4 1Е1743.1-2843
5.4.5 % А*
6. ПРОТЯЖЕННЫЙ ИСТОЧНИК ДИФФУЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
6.1 Введение
6.2 Наблюдения и техника анализа изображений
6.3 Результаты
6.4 Обсуждение
6.5 Томсоновское рассеяние в молекулярных облаках
6.6 Линия излучения железа и температура газа
6.7 Спектральные характеристики
6.8 Рентгеновская светимость ядра Галактики
7. РЕНТГЕНОВСКИЕ ВСПЛЕСКИ
7.1 Каталог всплесков по данным телескопа АРТ-П
7.1.1 Введение
7.1.2 Методы анализа
7.1.3 Результаты
7.2 Источник БІЛО 732-304 в шаровом скоплении Терзан
7.2.1 Введение
7.2.2 Наблюдения
7.2.3 Рентгеновский всплеск
7.2.4 Результат
7.3 Рентгеновские барстеры БИХ1744-299/300
7.3.1 Открытие нового баретера БЬХІ
7.3.2 Временной профиль и энергетический спектр вспышки от 8ЬХ1
7.3.3 Рекуррентное время 8ЬХ1
7.3.4 Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ЧАСТИ II
ЧАСТЬ III
ПРОЕКТ «СПЕКТР-РЕНТГЕН-ГАММА»
8. ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА ПРИБОРА ФРД
8.1 Введение
8.2 Многопроволочная пропорциональная камера
8.3 Логика отбора «полезных» событий в приборе
8.4 Моноблок электроники
8.5 Блок электропитания детектора
8.6 Основные характеристики детектора ФРД
9. ДЕТЕКТОР ФРД В ТЕЛЕСКОПЕ СОДАРТ
9.1 Эффективная площадь и чувствительность телескопа СОДАРТ с детектором ФРД в фокальной плоскости
9.1.1 Зеркальная система телескопа СОДАРТ
9.1.2 Эффективная площадь зеркальной системы и ФРД
9.1.3 Чувствительность телескопа СОДАРТ с детектором ФРД
9.2 Энергетическое разрешение детектора
9.2.1 Энергетические спектры
9.2.2 Энергетическое разрешение
9.3 Координатное разрешение
9.4 Моделирование изображения фокусного пятна зеркальной системы телескопа СОДАРТ на детекторе ФРД
Рис.24 Представлена фотография, сделанная в момент калибровки одного из модулей телескопа ЛРТ-П. Хорошо виден трехкоординатный стол, изготовленный на базе фрезерного станка. Оптическая делительная головка, предназначенная для поворота прибора в горизонтальной плоскости, установлена на плиту фрезерного станка. Детектор с блоками электроники, установлен на круглую чугунную плиту, соединенную с оптической делительной головкой. Система обезвешивания снимает нагрузку с оптической делительной головки. Телескоп АРТ-П выставлен в горизонт, кодирующая маска установлена на расстоянии 25 см от входного окна детектора.
Для генерации потока рентгеновских квантов использовались серийная установка РЕИС-И с набором рентгеновских трубок БС-1 (мишени - Сг, Си, Ке, Мо) (рис.25) и три радиоактивных источника Ее55, Сс!1"4 и Ат241.
Рнс.25 Представлена фотография серийной установки РЕИС-И, установленной перед входным окном грубы. Во время калибровки использовался набор рентгеновских трубок БС-1 с анодными мишенями - Сг,
Си, Ке и Мо.