Orbita: Per limitare i transiti nelle fasce di Van Allen i 7000Kg di INTEGRAL sono stati immessi su un’orbita dal periodo di 72h con perigeo a circa 10000 Km e apogeo a 153000 Km, che poi tenderà a circolarizzarsi sui 100000 Km.
Strumentazione IBIS (Imager on Board Integral): ha una risoluzione angolare di 12' (minuti d'arco) ed opera in un range fra 15 KeV e 10 MeV. E' costituito da una maschera codificata in tungsteno posta a 3,2 metri da ISGRI (rivelatore gamma molli), costituito da 16384 rivelatori al tellurio di cadmio (CdTe) disposti su una superficie totale di 2600 cm quadri. ISGRI è 90cm sopra PICsIT (rivelatore gamma medi), che consiste di 4096 pixels di ioduro di cesio (CsI) su una superficie di 3100 cm quadri.
Cos'è una maschera codificata?
Il principio di funzionamento delle maschere è quello della Pin-Hole Camera: se su uno schermo opaco alla radiazione incidente viene praticato un foro, l’immagine della sorgente viene proiettata sul rivelatore. Se è nota la posizione del foro, si può ricostruire la posizione della sorgente. Per perdere meno flusso incidente possibile si studiano opportune sequenze di fori: attraverso algoritmi matematici si trova così la posizione della sorgente mantenendo anche più del 50% del flusso. Nelle figure sottostanti si nota un semplice schema di funzionamento di un pin-hole (sinistra) ed un esempio di maschera codificata realizzata a seguito di particolari calcoli (destra).
Strumentazione SPI (SPectrometer on Integral): Lavora fra 20 KeV ed 8 MeV, ed è costituito da una maschera codificata da 127 elementi esagonali di tungsteno spessi almeno 3 centimetri ad 1,7 metri da 19 rivelatori esagonali al germanio puro raffreddati ad una temperatura di 85°K su una superficie di 500 cm quadri. Tutto è circondato da cristalli di ossido di bismuto germanato, che funzionano come anticoincidenza.
Nota su scintillatori ed anticoincidenze
Cristalli di ioduro di cesio (usati come rivelatori in IBIS) e di ossido di bismuto germanato (usati come anticoincidenze in SPI) sono scintillatori. Scintillatori sono cristalli che presentano il fenomeno della luminescenza: emettono sotto forma di luce parte dell'energia assorbita per ionizzazione o eccitazione. Il segnale viene poi tradotto in impulso elettrico da fotomoltiplicatori/fotodiodi.
Strumentazione JEM-X (Joint European X Monitor): Ha una risoluzione angolare di 3' ed un range dinamico 3 KeV - 35 KeV. Si compone di due maschere codificate (JEM-X è composto da due strumenti identici) poste a 3,2 metri dal piano del rivelatore. Il rivelatore consiste di due camere con gas (miscuglio Metano-Xeno) ad 1,5 atm.
Un rivelatore a gas è costituito da un involucro contenente gas nobili/organici attraversato internamente da un filo tenuto ad un certo potenziale. La radiazione incidente che penetra le pareti provoca ionizzazione nel gas: il campo elettrico guida gli elettroni verso il filo ottenendo così segnale elettrico. Diverso è il funzionamento in base della tensione cui è tenuto il filo. In figura riportiamo semplicisticamente come varia l'impulso prodotto nel rivelatore in funzione della tensione applicata.
Strumentazione OMC: rifrattore standard con obbiettivo da 5 cm con un CCD nel piano focale in grado di raccogliere immagini di 1024x1024 pixel. Questo CCD è fornito di un filtro che limita la lunghezza d’onda tra i 500 nm e gli 850 nm.
Un CCD o "charge-coupled device" si può schematizzare con una matrice di cellette-“buche” di potenziale ove si accumulano gli elettroni generarti dall'interazione del materiale con particelle cariche/radiazione elettromagnetica. Giocando sulle tensioni la carica accumulata nelle celle delle righe viene fatta scivolare in basso di una posizione e l’ultima riga confluisce nel registro di lettura. Esempio di CCDs montati sul satellite XMM-Newton che studia raggi X in figura sotto.
