第一个 POLAR-2 原型对偏振光束的响应

POLAR-2 是一台专用于测量 $\gamma$ 射线偏振的探测器, 计划于 2027 年发射至中国空间站。该探测器的设计基于其前作任务 POLAR 的遗产, 该任务于 2016 年发射。POLAR-2 旨在测量 $\gamma$ 射线暴初始辐射在 30-800 keV 能量范围内的偏振。得益于其对 $\gamma$ 射线偏振的高灵敏度以及大有效面积, POLAR-2 将首次提供此类测量的最精确数据。这些测量对于改进我们对负责 $\gamma$ 射线暴的天体物理过程的理解至关重要。该探测器由一组分段的塑料荧光板组成, 每个荧光板通过硅光子多极管 (SiPM) 通道读取。POLAR-2 飞行模型将包含总计 6400 个荧光板，这些荧光板被划分为 100 组每组 64 个板的 so-called 极化探测模块。近年来, 合作组设计并制造了这些极化探测模块的第一个原型, 并对其进行了太空适应性测试。此外, 在 2023 年 4 月, 这些模块的第一个原型在法国的欧洲同步辐射装置 (ESRF) 处的全偏振 $\gamma$ 射线束中进行了校准。本文将呈现此次校准活动的结果, 并将其与 POLAR-2 极化探测模块的仿真性能进行比较。讨论了可能的改进方案。最后, 将这些测量结果与已验证的仿真框架结合使用, 估算完整 POLAR-2 探测器的科学性能, 并将其与其前作进行比较。