利用电子追踪康普顿相机扩展可观测伽马射线能段的高能端

尽管 MeV 伽马射线能段是天体物理学中一个有前景的能窗，但目前 MeV 伽马射线天文学在角分辨率和灵敏度方面显著落后于其他能段。电子追踪康普顿相机（ETCC）作为下一代 MeV 探测器，有望彻底改变这一现状。ETCC 利用气体电子追踪器追踪每个康普顿反冲电子并确定每个伽马射线光子的入射方向；因此，它具有强大的背景抑制能力，并能提供优于传统康普顿相机的角分辨率。在此，我们研究了康普顿反冲电子未将全部能量沉积在电子追踪器中而是逃逸并击中周围像素闪烁体阵列（PSA）的 ETCC 事件。我们开发了一种针对此类未开发事件的分析方法，并将其应用于实验室和模拟数据。我们发现，从模拟获得的能谱与实际数据的能谱在 1.2 倍因子内一致。随后，我们利用模拟数据评估了探测器性能。在 1.0--2.0~MeV 的重叠能区，新类事件的角分辨率被发现是先前研究的两倍。我们还发现，在高于 1.5~MeV 的能量下，总有效面积主要由双击中事件的贡献主导。值得注意的是，应用这种新方法将 ETCC 的灵敏能量范围从先前研究的 0.2--2.1 MeV 扩展至高达 3.5~MeV。调整 PSA 的动态范围应能进一步提高更高能量伽马射线的灵敏度。这种新分析方法的开发将为未来 ETCC 观测填补天文学中 MeV 能段灵敏度空白铺平道路。