ИСТИНА

Актуальной задачей современной астрофизики является определение источников и спектра космических лучей предельно высоких энергий (КЛ ПВЭ). Это внегалактические частицы с энергией более 5*10^19 эВ. Их детектирование является сложной экспериментальной задачей, поскольку поток таких частиц крайне низок. Наземные детекторы, регистрирующие широкие атмосферные ливни (ШАЛ) от КЛ ПВЭ обладают площадью, обеспечивающей регистрацию не более 30 событий в год и ограниченное поле зрения по небесной сфере. Новым подходом к детектированию КЛ ПВЭ, предложенным Дж. Линсли в 1980 г, является создание орбитального телескопа для регистрации УФ излучения ШАЛ. Это позволит существенно увеличить площадь обзора и обеспечит равномерную экспозицию по всей небесной сфере. Первый орбитальный детектор КЛ ПВЭ был запущен на борту космического аппарата «Ломоносов» и показал реализуемость данной методики. На сегодняшний день проектируется детектор следующего поколения: «КЛПВЭ» (K-EUSO) для установки на Международную космическую станцию. Детектор состоит из крупногабаритной оптической системы и многопиксельной (~10^5) камеры фотоприемника с временным разрешением 1 мкс. Этот прибор обладает значительно большей чувствительностью, т.к. площадь оптической системы не менее 3 м^2, большим полем зрения (более 20 000 км^2) и угловым разрешением (1 мрад). Предполагаемая статистика частиц КЛ ПВЭ – 50-100 событий в год. Одной из важных задач при разработке и создании орбитального телескопа является калибровка прибора. Для обеспечения максимальной чувствительности и временного разрешения в качестве фотосенсора используются многоанодные фотоэлектронные умножители (МАФЭУ). Каждый МАФЭУ уникален, т.к. обладает индивидуальными характеристиками (коэффициент усиления, квантовая эффективность фотокатода, и пр.). И в рамках одного МАФЭУ характеристики пикселей могут существенно отличаться друг от друга. Регистрация излучения ведется в режиме счета фотонов, которое осуществляется специализированной микросхемой SPACIROC-3 каждый такт измерения. Для точного восстановления интенсивности входного потока УФ излучения по цифровым данным получаемых в эксперименте осциллограмм событий необходима прецизионная калибровка каждого канала измерений. В данной работе проведена калибровка лабораторного макета модуля орбитального телескопа К-EUSO. Фотоприемник состоит из более чем 10^5 каналов регистрации, поэтому важной задачей является автоматизация процесса калибровки. В ходе работы был создан стенд для измерений и необходимое программное обеспечение, управляющее источником излучения, системой прецизионного позиционирования и обеспечивающее сбор данных с измерителя мощности и калибруемого устройства. Задача калибровки включает в себя 2 этапа: нахождение оптимального порогового напряжения компаратора для эффективной регистрации однофотоэлектронных импульсов при минимальном количестве шумовых сигналов и нахождение калибровочной кривой (зависимость цифрового сигнала канала регистрации от интенсивности входного свечения). В результате работы получены оптимальные пороговые напряжения, а также калибровочные кривые каждого пикселя. Работа выполняется при поддержке Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского университета «Фундаментальные и прикладные исследования космоса».