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Danneggiamento per irraggiamento

Il flusso da particelle in orbita é particolarmente elevato, in particolare nei passaggi all'anomalia sud-atlantica (SAGA - South Atlantic Geomagnetic Anomaly). ASCA é su un'orbita inclinata di 31o e quindi é periodicamente esposto (ogni giorno) ad un alto flusso di particelle cariche.

É noto che i CCD dopo lunga permanenza in ambiente spaziale possono presentare un peggioramento delle prestazioni dovuto ad un danneggiamento causato dall'esposizione a radiazione particellare e ionizzante.

In particolare le particelle cariche possono produrre difetti nel cristallo, che causano livelli energetici intermedi nella banda proibita che possono agire come ``trappole'' per i portatori di carica. Dato che i pacchetti di carica prodotti all'interno del SIS vengono trasferiti 1000 volte prima di essere analizzati, anche una CTE molto poco degradata (per esempio  0.99999), può portare ad una perdita di carica significativa.

Inoltre la presenza di difetti nel cristallo, come già accennato, può portare ad un aumento della corrente oscura. Una alta correcnte oscura porta un ulteriore termine additivo al rumore complessivo del dispositivo (in somma quadratica) e quindi peggiora le prestazioni in termini di risoluzione energetica.

Quest'ultimo effetto, e cioé un aumento della carica prodotta nel CCD anche senza illuminazione, provoca nel SIS anche una degradazione nell'efficienza quantica. Infatti provoca un casuale innalzamento nel conteggio dei pixel adiacenti al pixel nel quale ha interagito il fotone X: il processore di bordo lo rileva e marca l'evento come ``multiplo'', e cioé dovuto ad una particella carica. Quindi lo scarta. L'effetto complessivo é quello di trasmettere meno eventi dovuti a fotoni X per effetto di un eccessivo filtraggio.


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Daniele Dal Fiume

5/20/1998