利用Caliste高性能CdTe成像光谱仪的硬X射线偏振测量

自60年代对软伽马射线天空的初步探索以来，高能天体源主要通过成像、能谱和时间分析来表征。尽管该领域取得了巨大进展，中子星和黑洞等源中的辐射机制仍不清楚。辐射的偏振状态是一个观测参数，它带来了关于物理过程的关键附加信息。这就是为什么下一代覆盖数十keV到MeV区域的太空任务的大多数项目都需要偏振测量能力。实现这一能力的关键元素是能够识别和表征康普顿相互作用的探测系统，因为它们是主要作用过程。由CEA开发、通用名为Caliste模块的硬X射线成像光谱仪模块就是这样的探测器。在本文中，我们给出了两类Caliste-256模块的实验结果，一类基于CdTe晶体，另一类基于CdZnTe晶体，它们已在欧洲同步辐射设施暴露于线偏振光束。这些在200-300 keV获得的结果证明了它们能够准确确定入射光束的偏振参数（偏振角和偏振度）。对我们的数据集应用选择，相当于在探测器平面中选择90度康普顿散射相互作用，我们发现调制因子Q为0.78。偏振角和偏振度的确定精度分别约为1度和5%。当基本上不对数据做任何选择时，调制因子仍大于0.4。这些结果证明Caliste-256模块具有作为具备偏振测量能力的探测器的优异性能，特别是对于未来的太空任务。