康普顿光谱仪与成像仪的定标

康普顿光谱仪与成像仪 (COSI) 是一个球载软 $\gamma$ 射线望远镜 (0.2-5 MeV)，旨在研究天体物理源。COSI 采用紧凑型康普顿望远镜设计，由十二个高纯锗半导体探测器组成。追踪探测器内 $\gamma$ 射线散射的位置和能量，可实现高分辨率光谱学、宽视场直接成像、偏振研究以及有效抑制背景事件。对于精确确定每次相互作用的能量、位置以及后续的事件重建至关重要的是发射前在现场进行的几项定标。此外，通过对其角分辨率、有效面积和偏振灵敏度的研究来标定仪器的高级性能，可以量化 COSI 的科学能力。2016 年 5 月，COSI 成为首个在 NASA 超压气球上发射的科学有效载荷，并计划于 2020 年 4 月再次发射。尽管 2020 年的发射因 COVID-19 大流行而取消，但 COSI 团队在取消前进行了定标测量。在本文中，我们详细概述了 COSI 的仪器，描述了定标方法，并比较了 2016 年和 2020 年气球活动的定标和性能标定结果。这些程序对于计划于 2025 年发射的 NASA 小型探索者卫星版 COSI 的定标和性能标定至关重要。