论文重审 Compton gamma 射线成像中的 ARM 切割及其在 INSPIRE 探测器中的应用

Compton 相机是一种于 1970 年代开发的 gamma 射线成像技术。1990年代，CGRO 上的 COMPTEL 探测器首次利用 Compton 相机进行 MeV 频段的全天景观测。近年来，各类基于晶体体、半导体体和气体探测器的 Compton 相机不断研制，其中一些旨用于未来的小型卫星任务或医疗应用。然而，Compton 相机获得的图像因 Compton 锥或弧的重叠而产生强烈的信噪比 artifact，导致图像分辨率和灵敏度下降。本研究重审了一种自适应 ARM 切割方法，该方法在已知 gamma 射线发射源方向时显著降低 artifact。该方法补充了基于在散射方向 (χ, ψ) 和散射角 θ 三维数据空间中响应函数的统计学明确方法，但更为直接、直观，且简化了对点状天体观测中光谱的提取。以 INSPIRE 项目上的 Compton 相机为例，本文数值评估了背景抑制程度，以估算基于仿真的灵敏度。该方法也被用于实际测量中，利用 INSPIRE 的四分之一规模原型从同一视场内的多个源提取光谱。