FORESAIL-1上的粒子望远镜：模拟性能
天体物理仪器与方法
2020-06-10 v1
摘要
本文描述了FORESAIL-1任务的粒子望远镜（PATE）。FORESAIL-1是一项前往极地近地轨道的立方体卫星任务。其科学目标是表征来自辐射带的电子沉降，并观测最强太阳耀斑期间源自太阳的高能中性原子（ENAs）。为此，这颗3单元立方体卫星携带一台粒子望远镜，以七个能道测量标称能量范围80--800 keV的高能电子，并以十个能道测量0.3--10 MeV的高能质子。此外，以更高能量穿透整个望远镜的粒子将在三个能道中测量：一个800 keV电子能道，两个10 MeV能量的积分质子能道。该仪器包含两个互相垂直的望远镜，一个沿航天器的自转轴测量，另一个垂直于自转轴测量。在自旋周期（标称15 s）内，旋转望远镜因此将以11.25度的时钟角分辨率给出质子和电子的角分布，从而能够精确确定俯仰角分布并分离捕获粒子与沉降粒子。在任务的最后阶段，旋转轴将精确指向太阳，从而能够从该方向测量高能氢。利用地磁场作为滤波器并比较两个望远镜观测到的计数率，该仪器可观测到类似于迄今唯一在2006年12月观测到的事件的太阳ENA通量。我们给出了该望远镜的Geant4模拟能量与角响应函数，并评估了其灵敏度，表明它们足以实现任务的科学目标。
引用
@article{arxiv.1911.06033,
title = {Particle Telescope aboard FORESAIL-1: simulated performance},
author = {Philipp Oleynik and Rami Vainio and Hannu-Pekka Hedman and Arttu Punkkinen and Risto Punkkinen and Lassi Salomaa and Tero Säntti and Jarno Tuominen and Pasi Virtanen and Alexandre Bosser and Pekka Janhunen and Emilia Kilpua and Minna Palmroth and Jaan Praks and Andris Slavinskis and Syed R. U. Kakakhel and Juhani Peltonen and Juha Plosila and Jani Tammi and Hannu Tenhunen and Tomi Westerlund},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06033},
year = {2020}
}
备注
28 pages, 12 figures