伽马射线暴探测器.pdfVIP

一、VeLa ： VeLa 一词取自西班牙语，意思是守护者。这一系列的卫星共计6 组12 颗，于1959 年开始研制，1963 至1965 年间陆续发射。它们纯 粹是冷战时代的产物，用于监视东方国家尤其是前苏联可能进行的外 太空核试验，而这样的试验是被国际条约禁止的。 Vela 卫星外观呈20 面体，发射时两星彼此相对（如右图，图片 提供：NASA），在远地点推进引擎处连接，入轨后分开。每颗卫星带 有12 架外置X 射线探测器以及18 架内置伽玛射线探测器，稍晚的 Vela 5 与Vela 6 两对卫星还携带了光学探测器，用于探测大气层以内 的核爆炸。卫星轨道高度在范艾伦辐射带之外，设计寿命只有6 个月， 但实际上，每颗卫星的工作时间都超过了5 年。 在1969 年7 月至1972 年7 月这3 年的时间里，Vela 5 与Vela 6 探测到的16 次爆发，持续时间从0.1 秒到30 秒不等，来自天空的各 个方向，开创了伽玛暴这样一个新的研究领域。再往前追溯，Vela 4 在1967 年就已经探测到了伽玛射线流量的突增，更早的时候，Vela 3 似乎也发现了类似现象。一般的说法都是认为，由于Vela 的观测涉 及军事机密，因此直到积累了足够多的数据，确认这些现象来自地球 之外的深空以后，结论才得以发表。 克莱贝萨德尔1973 发表后的几年间，是伽玛暴理论研究的第一 个黄金时代。各式模型纷纷出笼，总数居然比探测到的爆发数目还要 多，其中就衍生出了日后的两大派系——宇宙学距离上的坍缩星起源 说以及银河系脉冲星起源说。在众多天文爱好者中似乎颇为流行的黑 洞蒸发模型也是此时提出的，虽说对伽玛暴圈子的影响并不算很大。 截止到1979 年，Vela 5/6 探测到的爆发总数是73 个。这是对该现象 的最早一批数据积累。 二、银河（Ginga ）卫星 银河卫星于1987 年在鹿儿岛发射，1991 年退役。卫星在发射前 原名ASTRO-C，是日本的第3 颗X 射线天文卫星。其上搭载的设备包 括大视场计数器、全天监视器以及伽玛暴探测器，其中最后一台仪器 的工作能段较宽，为1.5-500 keV，可以做到全天观测。 有人说银河是让伽玛暴这样一个年轻的领域倒退十年不止，也让 许多研究者误入歧途。事情源自于几十keV 回旋共振吸收线问题，还 是在不止一次的爆发中发现的。之前，Mazets 等支持河内起源说的 人得出了类似结论，但其准确性不是太高，银河的一些数据“证明” 了这一假说。因此在银河之后，宇宙学起源理论几乎沦落到了无人问 津的地步，而中子星相关模型却是蜂拥而上。许多研究伽马宇宙学的 学者转向了河内起源说，直接导致了伽马射线暴相关研究的倒退。 其实银河卫星的主要贡献还是在其他方面，比如发现了瞬变黑洞 的候选天体、在X 射线脉冲星中发现了回旋辐射的谱线、在塞佛特星 系中发现铁的吸收与发射线、在银心区域探测到了6-7 keV 的铁线， 等等。 三、康普顿伽玛射线天文台 康普顿伽马射线天文台于1991 年4 月5 日由亚特兰蒂斯号航天 飞机搭载升空，质量17000 千克，轨道高度450 公里，周期约90 分 钟。探测器上搭载了近7 吨重的天文仪器，包括  爆发和瞬变源试验设备（BATSE，由美国宇航局马歇尔空间飞 行中心研制），由8 台同样的装置组成，分别安装在卫星的8 个角上。观测能段为20-600 keV，目的是探测持续时间很段 的伽玛射线暴。  定向闪烁光谱仪（OSSE，由美国海军研究实验室制造），由4 台探测器组成，分为两组，每一组都可以独立观测。能段范 围为0.05-10 MeV，  康普顿成像望远镜（COMPTEL，由德国马克斯·普朗克研究 所和美国新罕布什尔大学共同研制），观测能段为1-30 MeV，。 它在工作期间观测了铝的1.809 MeV 谱线，发现它们集中在 银道面上，并且主要分布在银河系中心和旋臂附近，表明重 元素的主要来自于大质量的恒星。  高能伽玛射线试验望远镜（EGRET），用于观测20 MeV-30 GeV 的高能伽玛射线，并具有极高的时间分辨本领。该仪器由美 国宇航局戈达德空间飞行中心、马克斯·普朗克研究所和斯 坦福大学共同开发。在工作