एक्स-रे और गामा-रे उपकरण
एक्स-रे और गामा-रे उपकरण खगोल विज्ञान में सबसे ऊर्जावान फोटॉनों का पता लगाते हैं, जिसमें पारंपरिक ऑप्टिकल दूरबीनों के दर्पणों के बजाय ग्रेजिंग-इंसीडेंस ऑप्टिक्स, कोडेड एपर्चर और कण-ट्रैकिंग डिटेक्टरों का उपयोग किया जाता है।
Definition
एक्स-रे और गामा-रे उपकरण में लगभग सौ इलेक्ट्रॉन वोल्ट से टेराइलेक्ट्रॉनवोल्ट तक के फोटॉनों का निरीक्षण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिक्स और डिटेक्टर शामिल हैं, जिन्हें इस तथ्य के आधार पर डिज़ाइन किया गया है कि ऐसे फोटॉनों को सामान्य परावर्तन या अपवर्तन द्वारा केंद्रित नहीं किया जा सकता है।
Scope
यह विषय नेस्टेड ग्रेजिंग-इंसीडेंस एक्स-रे दर्पण, एक्स-रे सीसीडी और माइक्रोकेलोरीमीटर को शामिल करता है जो फोटॉन ऊर्जा को इमेज और मापते हैं, उच्च ऊर्जा के लिए कोलिमेटर और कोडेड-एपर्चर मास्क, गामा किरणों के लिए पेयर-ट्रैकिंग और कॉम्पटन दूरबीन, और ग्राउंड-आधारित वायुमंडलीय चेरेनकोव तकनीक जो अप्रत्यक्ष रूप से उच्चतम-ऊर्जा गामा किरणों का पता लगाती है।
Core questions
- जब एक्स-रे सामान्य दर्पणों से गुजरते हैं तो उन्हें कैसे केंद्रित किया जाता है?
- गामा किरणों को, जिन्हें बिल्कुल भी केंद्रित नहीं किया जा सकता है, कैसे इमेज किया जाता है?
- उच्च-ऊर्जा फोटॉन की ऊर्जा को कैसे मापा जाता है?
- उच्चतम-ऊर्जा गामा किरणों का जमीन से कैसे पता लगाया जाता है?
Key theories
- ग्रेजिंग-इंसीडेंस ऑप्टिक्स
- एक्स-रे केवल उथले ग्रेजिंग कोणों पर ही कुशलता से परावर्तित होते हैं, इसलिए एक्स-रे दूरबीनें उन्हें इकट्ठा करने और केंद्रित करने के लिए कई संकेंद्रित दर्पण गोले, जैसे वोल्टर डिज़ाइन, का उपयोग करती हैं।
- कोडेड एपर्चर और कण ट्रैकिंग
- गामा किरणों को केंद्रित करके नहीं, बल्कि कोडेड मास्क के माध्यम से छाया डालकर या परतों वाले डिटेक्टरों में उनके द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े और कॉम्पटन स्कैटर को ट्रैक करके इमेज किया जाता है।
- इमेजिंग वायुमंडलीय चेरेनकोव तकनीक
- उच्चतम-ऊर्जा गामा किरणों का जमीन से पता लगाया जाता है, वायुमंडल में उनके द्वारा उत्पन्न होने वाले एयर शावर से चेरेनकोव प्रकाश की संक्षिप्त चमक को इमेज करके।
Clinical relevance
उच्च-ऊर्जा उपकरण अभिवृद्धि करने वाले ब्लैक होल और न्यूट्रॉन सितारों, सुपरनोवा अवशेषों, सक्रिय गांगेय नाभिकों, गामा-रे फटने और गर्म क्लस्टर गैस की जांच करते हैं, जो ब्रह्मांड में सबसे चरम भौतिकी को प्रकट करते हैं जो कम ऊर्जा पर अदृश्य है।
History
गियाकोनी और रॉसी की 1962 की रॉकेट उड़ान ने पहले ब्रह्मांडीय एक्स-रे स्रोत की खोज की, जिससे एक्स-रे खगोल विज्ञान का शुभारंभ हुआ। वोल्टर के ग्रेजिंग-इंसीडेंस डिज़ाइनों ने आइंस्टीन और चंद्र जैसे इमेजिंग एक्स-रे दूरबीनों को सक्षम किया, जबकि गामा-रे मिशनों और ग्राउंड-आधारित चेरेनकोव सरणियों ने बहुत-उच्च-ऊर्जा आकाश को खोला।
Key figures
- Riccardo Giacconi
- Bruno Rossi
- Hans Wolter
Related topics
Seminal works
- seward2010
- longair2011
- giacconi1962
Frequently asked questions
- यदि एक्स-रे सामान्य दर्पणों से गुजरते हैं तो एक्स-रे दूरबीनें छवियां कैसे बनाती हैं?
- एक्स-रे केवल तभी कुशलता से परावर्तित होते हैं जब वे बहुत उथले कोणों पर किसी सतह से टकराते हैं। इसलिए एक्स-रे दूरबीनें नेस्टेड, बैरल-आकार के दर्पणों के सेट का उपयोग करती हैं जिनसे किरणें गुजरती हैं, धीरे-धीरे उन्हें एक सामान्य फोकस पर मोड़ती हैं, इस विन्यास को ग्रेजिंग-इंसीडेंस या वोल्टर ऑप्टिक्स के रूप में जाना जाता है।
- उच्चतम-ऊर्जा गामा किरणों का जमीन से कैसे अध्ययन किया जा सकता है?
- ऐसी गामा किरणें उपग्रहों के साथ सीधे पता लगाने के लिए बहुत दुर्लभ और बहुत ऊर्जावान होती हैं। जब कोई वायुमंडल से टकराती है तो यह कणों का एक झरना उत्पन्न करती है जो चेरेनकोव प्रकाश की एक हल्की चमक उत्सर्जित करती है, जिसे ग्राउंड-आधारित दूरबीन सरणियां गामा किरण की ऊर्जा और दिशा को पुनर्निर्मित करने के लिए इमेज करती हैं।