Antwort des ersten POLAR-2 Prototypen auf polarisiertes Licht

Zusammenfassung POLAR-2 ist ein spezieller Gamma-Strahlen-Polarimeter, der derzeit für den Start zur Chinesischen Raumstation um 2027 geplant ist. Das Design des Detektors basiert auf dem Erbe seiner Vorgängermission POLAR, die 2016 gestartet wurde. POLAR-2 zielt darauf ab, die Polarisation der prompten Emission von Gamma-Ray Bursts im Energiebereich von 30–800 keV zu messen. Dank seiner hohen Empfindlichkeit für Gamma-Strahlenpolarisation sowie seiner großen effektiven Fläche wird POLAR-2 die bisher präzisesten Messungen dieser Art liefern. Solche Messungen sind entscheidend, um unser Verständnis der astrophysikalischen Prozesse zu verbessern, die für Gamma-Ray Bursts verantwortlich sind. Der Detektor besteht aus einem segmentierten Array von Kunststoff-Szintillationsstangen, von denen jede durch einen Silicon PhotoMultiplier-Kanal ausgelesen wird. Das Flugmodell von POLAR-2 wird insgesamt 6400 Szintillatorstangen enthalten. Diese sind in 100 Gruppen zu je 64 Stangen unterteilt, in sogenannten Polarimeter-Modulen. In den letzten Jahren hat die Zusammenarbeit die ersten Prototypen dieser Polarimeter-Module entworfen und produziert und diese Tests zur Raumqualifikation unterzogen. Darüber hinaus wurden im April 2023 die ersten dieser Module mit vollständig polarisierten Gamma-Strahlenstrahlen an der Europäischen Synchrotronstrahlungsanlage (ESRF) in Frankreich kalibriert. In dieser Arbeit werden wir die Ergebnisse dieser Kalibrierungskampagne präsentieren und mit der simulierten Leistung der POLAR-2-Module vergleichen. Potenzielle Verbesserungen des Designs werden ebenfalls diskutiert. Schließlich werden die Messungen in Kombination mit dem verifizierten Simulationsrahmen verwendet, um die wissenschaftliche Leistung des vollständigen POLAR-2-Detektors abzuschätzen und mit seinem Vorgänger zu vergleichen.