30786 Videnskabelig instrumentering til røntgen- og
gammaastronomi
2020/2021
Overordnede kursusmål
At give en detaljeret indføring i de moderne videnskabelige
instrumenter, som anvendes i røntgen- og gammaastronomi inklusive
både teleskoper og detektorer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- beskrive design af røntgenteleskoper og beregne effektivt areal
og følsomhed for et røntgen teleskop
- forklare den basale vekselvirkning mellem røntgenstråling og
faste stoffer
- forklare de parametre, der indgår i en figure-of-merit for et
røntgenteleskop og herudfra designe optimal
multilagsstrukturer
- beskrive design, virkemåde og egenskaber af forskellige 2D og
3D røntgendetektorer
- forklare teorien bag røntgenreflektion i spejle til
røntgenteleskoper og anvende teorien til at beregne reflektion i
multilags strukturer
- forklare de forskellige teorier for spredning af
røntgenstråling i overflader og anvende teorien til at beregne
spredningen fra simple overflader
- Forklare alle de elemener der indgår i bestemmelsen af et
røntgenteleskops billeddannende egenskaber
- Beregne kvanteeffektiviteten og in-orbit baggrundsspektret for
en røntgendetktor
- afprøve vekselvirkningen mellem fotoner og materialer, som den
udspiller sig i røntgendetektorer
- forklare princippet og metoder for magnetron sputter belægning
af røntgenspejle.
- anvende in-house 8 keV røntgenreflektometer til måling af
strukturelle multilagsparametre
- foretage eksperimenter med forskellige typer røntgendetektorer
ved hjælp af røntgenstråling til måling af materielle egenskaber
relevante for røntgenteleskoper
Kursusindhold
Kurset vil starte med en kort gennemgang af feltet, som det har
udviklet sig siden dets start i rumalderens begyndelse. Derefter
følger en teoretisk gennemgang af både røntgenteleskoper og
-detektorer, som inkluderer alle relevante faststoffysiske aspekter
- dækkende refleksion og spredning i overflader samt de forskellige
former absorption og vekselvirkning i faststof detektorer. Kurset
vil også indeholde en gennemgang af praktiske laboratorieøvelser på
røntgenspejlsystemer og detektorprototyper. Endelig vil kurset
indeholde en gennemgang af analytiske og numeriske metoder til
simulering af de videnskabelige egenskaber af realistiske
instrumentpakker samt en gennemgang af jordbaseret kalibreringskrav
og metoder.
Litteraturhenvisninger
Uddrag af to bøger:
'Modern X-ray Physics' af Des Mcmorrow og J.A.Nielsen
'Radiation Detection and Measuremnets' af G.F.Knoll.
Udvalgte artikler og vejledning til laboratorieøvelser.
Sidst opdateret
05. maj, 2020