TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / 09.03.2005 / strona.

Prezentacja na temat: "TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / 09.03.2005 / strona."— Zapis prezentacji:

1 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 1 Próba zaprojektowania teleskopu promieniowania  - IBIS (Imager onBoard Integral Satellite) Aktywne galaktyki Czarne dziury

2 Aparatura naukowa na pokładzie:
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 2 INTErnational Gamma RAy Labolatory Cele naukowe misji: Badanie obiektów astronomicznych znajdujących się poza naszą galaktyką, Badanie zjawisk zachodzących przy syntezie jądrowej w gwiazdach (np. wybuchy supernowych), Badania struktury galaktyk, Poznanie źródeł wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego W październiku 2002 umieszczono satelitę na eliptycznej orbicie okołoziemskiej (orbita trzydniowa, nachylenie około 50, perigeum kilka tysięcy km, apogeum ponad sto tysięcy km) za pomocą rakiety Proton. Planowany czas pracy satelity na orbicie ponad 5 lat Aparatura naukowa na pokładzie: IBIS - teleskop promieniowania  o dobrej rozdzielczości kątowej i gorszej spektralnej SPI - spektrometr promieniowania  o dobrej rozdzielczości spektralnej i gorszej kątowej JEM-X - wspomagający obserwacje monitor promieniowania X OMC - wspomagająca obserwacje kamera optyczna

3 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 3 ~150000km Orbita ~10000km

4 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 4 Satelita Integral

5 (Imager on Board of Integral Satellite) PI: prof. Pietro Ubertini z
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 5 IBIS (Imager on Board of Integral Satellite) PI: prof. Pietro Ubertini z Istituto Astrofisica Spaziale / CNR / Rzym W budowie instrumentu uczestniczyli koledzy z Włoch, Francji, Hiszpanii, Niemiec, Norwegii, Wielkiej Brytanii i Polski oraz firmy LABEN i Alenia Spazio z Włoch, CRISA z Hiszpanii i ESA/ESTEC. Parametry techniczne teleskopu: Masa 680kg, wymiary 60x60x320cm, zasilanie 240W max., telemetria do 60kbps Pole widzenia 9° x 9°, rozdzielczość kątowa 12 arcmin, Rozdzielczość czasowa: 61s (photon by photon), 1ms (spectral timing), minuty (imaging), zakres spektralny od 15keV do10MeV, rozdzielczość spektralna 8% dla100keV,9% dla 1MeV górna warstwa detektorów (ISGRI) elementy CdTe, 4x4x2mm, zakres 15keV do 1MeV, dolna warstwa detektorów (PICsIT) elementów CsI, 9x9x30mm, zakres 100kev do 10MeV, aktywna osłona (VETO) - 16 bloków BGO ( ), zakres 100keV do 2,5MeV Źródło kalibracyjne Ci 22Na, czas połowicznego rozpadu 2.5 roku

6 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 6 3m Teleskop IBIS

7 Teleskop IBIS schemat blokowy
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 7 Teleskop IBIS schemat blokowy

8 (Integral Soft Gamma ray Imager)
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 8 Detektory pomiarowe: górna warstwa detektorów (ISGRI) elementy CdTe, 4x4x2mm, zakres 15keV do 1MeV, dolna warstwa detektorów (PICsIT) elementów CsI, 9x9x30mm, zakres 100kev do 10MeV, ISGRI (Integral Soft Gamma ray Imager) PICSIT (Pixellated Imaging Caesium Iodide Telescope)

9 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 9

10 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 10 Maska teleskopu - czyli jak zapewnić dobre odwzorowanie obiektu na matrycach detektorów przy zapewnieniu odpowiednio dużej ilości energii i przy braku możliwości ogniskowania promieni tak jak to się robi w teleskopach optycznych

11 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 11 Maska teleskopu IBIS wykonana jest z wolframu, waży około 200kg i oddalona jest od matrycy detektorów o około 2.5m

12 Układ VETO (antykoincydencji):
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 12 Teleskop IBIS - zakłócenia Układ VETO (antykoincydencji): 16 bloków fotopowielaczy (specjalne kryształy z BGO reagujące błyskami światła na promieniowanie gamma i bardzo czułe i szybkie detektory światła) Veto Electronics Box (weryfikacja i obróbka impulsów, zasilanie i sterowanie VETO, generacja impulsów blokujących detektory główne)

13 Budowa detektorów VETO
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 13 Budowa detektorów VETO

14 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 14 VETO Electronics Box - serce układu antykoincydencji

15 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 15

16 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 16 VEB FM VEB QM

17 Moduły interfejsów w VEB FM Moduły procesora w VEB FM
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 17 Moduły interfejsów w VEB FM Moduły procesora w VEB FM

18 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 18 Źródło kalibracyjne: 0.4 Ci 22Na, czas połowicznego rozpadu 2.5 roku emituje linie 511 keV, kryształ BGO i dwa detektory (PMT) oddzielny tor obróbki sygnału w VEB

19 Montaż i testy pierwszych bloków aparatury w Laben
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 19 Montaż i testy pierwszych bloków aparatury w Laben

20 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 20 VEB FM został zintegrowany z pozostałymi blokami teleskopu IBIS. Wszystkie “lotne” modele aparatury naukowej zostały dostarczone do Turynu, gdzie w firmie Alenia Spazio połączono je z satelitą Integral. Na zdjęciu instalacja bloku detektorów teleskopu IBIS. W Alenia Spazio trwał równoczesnie montaż samego satelity. Na zdjęciu montaż baterii słonecznych

21 Jak powstawał Integral - testy w ESTEC
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 21 Jak powstawał Integral - testy w ESTEC

22 Jak powstawał Integral - droga na Bajkonur
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 22 Jak powstawał Integral - droga na Bajkonur

23 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 23 Bajkonur- połowa 2002

24 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 24

25 TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 2_IBIS / / strona 25 Pierwsze wyniki włączenia układu antykoincydencji na orbicie – 7 listopad 2002, redukcja poziomu tła w detektorze PICSIT, 3 z 8 bloków PICSIT maja włączony sygnał „veto” ISGRI images of the Galactic Centre in the keV band. The analysis of ISGRI data is based on GCDE and GPS data from revolution 30 to 64 (11 January to 22 April 2003) for a total of one thousand pointings (about 2 Msec exposure). Not all the sources are labeled for clarity.