Caracterização dos detectores de raios X e do sistema imageador do experimento MIRAX - Bárbara Heliodora Gonçalves Rodrigues (2013)
Desde o início do desenvolvimento da Astrofísica de raios X em 1962, a sensibilidade dos instrumentos desenvolvidos para observação astronômica em raios X cresceu rapidamente, revelando processos altamente energéticos que têm tornado cada vez mais completo o estudo da dinâmica do Universo. Como grande parte das fontes astrofísicas de raios X acima de 10 keV emitem através de fenômenos transientes, é necessário que sejam projetadas missões com alta sensibilidade, que operem em ampla faixa dinâmica, e que possuam amplo campo de visada para realizar monitoramento ou varredura continua do céu em busca dessas emissões transientes. A missão MIRAX é a primeira missão espacial brasileira dedicada à Astrofísica, com o objetivo principal de propiciar um monitoramento quase-contínuo de fontes Galácticas transientes de raios X em uma ampla banda de energias (5-200 keV). Em sua atual configuração, o MIRAX será composto por um conjunto de telescópios de máscara codificada, cada um com um plano detector composto pela justaposição de 64 detectores CZT pixelizados. Os quatro telescópios do MIRAX juntos fornecem área sensível de 959 cm$^{2}$, amplo campo de visada (60$^{°}$ x 60$^{°}$ FWHM), com alta resolução espacial (6$^{'}$) e ótima resolução espectral ($\sim$2 keV @ 60 keV). O plano detector do MIRAX está sendo desenvolvido em colaboração com o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), que produziu e testou em ambiente quase-espacial um protótipo de um dos telescópios que irão compor o MIRAX, o protoEXIST2 (P2). O P2 é o segundo experimento do programa protoEXIST que tem como objetivo o desenvolvimento tecnológico da próxima geração de telescópios de raios X duros para missões espaciais de varredura do céu. Neste trabalho serão apresentados os resultados que obtive de simulações de desempenho do telescópio P2 em função do padrão de aberturas da máscara, desenvolvidas para a escolha do melhor padrão aleatório para construir a máscara codificada do telescópio P2, bem como resultados dos testes que realizei para validação e calibração em laboratório dos detectores CZT individuais, antes da integração dos mesmos no plano detector do P2. O desempenho dos detectores foi testado utilizando-se duas fontes radioativas separadamente ($^{241}$Am e $^{57}$Co), para as quais foram obtidas as respectivas resoluções médias em energia de $\sim$2.1 keV em 60 keV e $\sim$ 2.3 keV em 122 keV.