English Summary:
The development of a 30 cm-cube Electron-Tracking Compton Camera (ETCC) for the SMILE-II experiment is reported.
The ETCC was tested in laboratory conditions using gamma-ray sources in the sub-MeV energy band, demonstrating its gamma-ray imaging capability with a 5.
3 degrees angular resolution measurement at 662 keV.
The detection efficiency achieved at the sub-MeV gamma-ray band is one order of magnitude higher than previous experiments, enabling the Crab Nebula to be detected at the 5σ level with several hours of observation at balloon altitude in middle latitudes.
The consistency between the performance test and simulation results indicates a nearly 100% detection rate for Compton recoil electrons and more realistic predictions for future upgrades.
The SMILE-II experiment aims to confirm the ETCC’s imaging capability by observing celestial objects, while the following SMILE-III project will be crucial for sub-MeV/MeV gamma-ray astronomy.
Korean Summary:
30 cm-큒 전자 추적 콘텐트 카메라(ETCC)를 개발하고 SMILE-II 실험에 사용할 것을 보고합니다.
ETCC는 실험실 조건에서 부호화 레이 소스를 사용하여 부호화 레이 빔의 서브-MeV 에너지 대역을 위한 전자 추적 콘텐트 카메라(ETCC)를 테스트했습니다.
이 실험은 662 keV에서 5.
3도의 각도 분해 율을 측정한 서브-MeV 광선 이미지 능력을 demonstra하였으며, 이 실험의 감지 효율은 서브-MeV 광선 대역에서 이전 실험보다 한 단계 더 높게 달성되었습니다.
이러한 결과는 천체 객체를 관찰하는데 몇 시간의 공기 고도에서 중간 위도 지역에서 Crab Nebula가 5σ 수준에서 감지할 수 있다는 것을 보여주었습니다.
이 실험의 성능 테스트 결과와 시뮬레이션 결과 간의 일치는 콘텐트 재배리어 전자 추적 능력을 거의 100%로 감지하고 향후 업그레이드에 대한 예측을 더 실질적으로 만들어주는 것을 보여줍니다.
SMILE-II 실험은 ETCC의 이미지 능력을 확인하기 위해 천체 객체를 관찰할 것으로, 그 후에는 서브-MeV/MeV 광선 천문학의 핵심 프로젝트인 SMILE-III가 있습니다.
tecnical_terms:
* Time Projection Chamber (TPC): TPC는 이동하는 파티클을 3차원 공간에서 추적할 수 있게 해주는 장치입니다.
* Pixel scintillator arrays (PSAs): PSAs는 픽셀 배열로 구성된 스캐너를 의미합니다.
* Gaseous imaging and tracking detectors: 이 용어는 가스 기반의 이미지 추적 감지기를 나타냅니다.
* Balloon instrumentation: 이 용어는 공기 방alloon instrumentation<|im_start|> assistant<|im_start|> assistant
* 용어1: Time Projection Chamber (TPC) – TPC는 이동하는 파티클을 3차원 공간에서 추적할 수 있게 해주는 장치입니다.
* 용어2: Pixel scintillator arrays (PSAs) – PSAs는 픽셀 배열로 구성된 스캐너를 의미합니다.
* 용어3: Gaseous imaging and tracking detectors – 이 용어는 가스 기반의 이미지 추적 감지기를 나타냅니다.
참고 논문 또는 관련 자료:
* [1] “COMPTEL” – COMPTEL은 서브-GeV/

Preprint typeset in JINST style – HYPER VERSION Development of a 30 cm-cube Electron-Tracking Compton Camera for the SMILE-II Experiment Y. Mizumuraa,b∗, T. Tanimorib, H. Kubob, A. Takadab, J. D. Parkerb, T. Mizumotoc, S. Sonodad, D. Tomonob, T. Sawanob, K. Nakamurab, Y. Matsuokab, S. Komurab, S. Nakamurab, M. Odab, K. Miuchie, S. Kabukif , Y. Kishimotog, S. Kurosawah, and S. Iwakib aUnit of Synergetic Studies for Space, Kyoto University, Kyoto, Kyoto, 606-8502, Japan bDepartment of Physics, Kyoto University, Kyoto, Kyoto, 606-8502, Japan cResearch Institute for Sustainable Humanosphere, Kyoto University, Uji, Kyoto, 611-0011, Japan dAdvanced Biomedical Engineering Research Unit, Kyoto University, Kyoto, Kyoto, 606-8501, Japan eDepartment of Physics, Kobe University, Kobe, Hyogo, 657-8501, Japan f Department of Radiation Oncology, Tokai University, Isehara, Kanagawa, 259-1193, Japan gRadiation Science Center, KEK, Tsukuba, Ibaraki, 305-8501, Japan hInstitute for Materials Research, Tohoku University, Sendai, Miyagi, 980-8577, Japan E-mail: mizumura@cr.scphys.kyoto-u.ac.jp ABSTRACT: To explore the sub-MeV/MeV gamma-ray window for astronomy, we have developed the Electron-Tracking Compton Camera (ETCC), and carried out the first performance test in lab- oratory conditions using several gamma-ray sources in the sub-MeV energy band. Using a simple track analysis for a quick first test of the performance, the gamma-ray imaging capability was demonstrated with clear images and 5.3 degrees of angular resolution measure (ARM) measured at 662 keV. As the greatest impact of this work, a gamma-ray detection efficiency on the order of 10−4 was achieved at the sub-MeV gamma-ray band, which is one order of magnitude higher than our previous experiment. This angular resolution and detection efficiency enables us to detect the Crab Nebula at the 5σ level with several hours observation at balloon altitude in middle lati- tude. Furthermore, good consistency of efficiencies between this performance test and simulation including only physical processes is very important; it means we achieve nearly 100% detection of Compton recoil electrons and means that our predictions of performance enhancement resulting from future upgrades are more realistic. We are planning to confirm the imaging capability of the ETCC by observation of celestial objects in the SMILE-II (Sub-MeV gamma ray Imaging Loaded- on-balloon Experiment II). The SMILE-II and following SMILE-III project will be an important key of sub-MeV/MeV gamma-ray astronomy. KEYWORDS: Gamma telescopes; Imaging spectroscopy; Gaseous imaging and tracking detectors; Balloon instrumentation. arXiv:1312.0438v2 [astro-ph.IM] 7 Feb 2014 Contents 1. Introduction 1 2. Detectors: Electron-Tracking Compton Camera 2 2.1 Status of the current SMILE-II ETCC 3 2.2 Simple analysis of electron track 4 3. Results of performance test 6 4. Summary 7 1. Introduction The Sub-MeV/MeV gamma-ray window is one of the most interesting frontiers for both of multi- wavelength and nuclear gamma-ray astrophysics. There still remain many unobserved celestial objects such as black hole candidates, gamma-ray bursts (GRBs), supernove remnants (SNRs), gamma-ray pulsars, active galactic nuclei (AGNs), and so on. However, sufficient observation has not yet been achieved due to difficulties of gamma-ray imaging and rejection of huge backgrounds. Until now, only several tens of celestial objects emitting MeV gamma rays have been reported by COMPTEL [1],…

Jinst 스타일의 Preprint Typset- Smile-II 실험 Y.
Mizumuraa, B *, T.
Tanimorib, H.
Kubob, A.
Takadab, J.
D.
Parkerb, T.
Mizumotoc, S.
Sonodad, D.
Tomonob, T.
Sawanob, K.
Nakamurab, S.
Komurab, S.
Nakamurab, M.
Odab, K.
Miuchie, S.
Kabukif, Y.
Kishimotog, S.
Kurosawah 및 S.
Iwakib Aunit Synergetic Auunit, Kyoto University, Kyoto, 606-8502, Physics, Kyoto, Kyoto, Kyoto, Kyoto, Kyoto, Kyoto, Kyoto, Kyoto.
606-8502, 일본 Cresearch Institute, Kyoto University, Kyoto, Kyoto, 611-0011, Kyoto University, Kyoto University, Kyoto, Kyoto, 606-8501, Japan edepartment of Japan edepartment, Kobo, Kobo, Kobo, Kobo, 657-8501, 일본 Foatiation, 657-8501, 일본, 일본, 일본의 Edepartment, Kyoto, Kyoto, Kyoto University, Kyoto University, Kyoto University, Kyoto University를위한 지속 가능한 인간권 연구소.
대학, Isehara, Kanagawa, 259-1193, 일본 기울기 과학 센터, Kek, Tsukuba, Ibaraki, 305-8501, Japan Materials Research, Tohoku University, Sendai, Miyagi, Miyagi, Mizumura@cr.chys.k.ac.ac.ac.aC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.AC.
Sub-Mev/Mev Gamma-Ray 창문을위한 전자 추적 Compton 카메라 (ETCC)를 개발했으며, Sub-MEV 에너지 대역의 여러 감마선 소스를 사용하여 실험실 조건에서 최초의 성능 테스트를 수행했습니다.
간단한 트랙 분석을 사용하여 성능의 빠른 테스트를 위해 간단한 트랙 분석을 사용하여 Gamma-ray 이미징 기능은 662 kev에서 측정 된 명확한 이미지 및 5.3 도의 각도 해상도 측정 (ARM)으로 입증되었습니다.
이 작업의 가장 큰 영향으로, 10-4의 순서에 대한 감마선 탐지 효율은 하위 Mev Gamma-ray 대역에서 달성되었으며, 이는 이전 실험보다 1 배 더 높습니다.
이 각도 분해능 및 탐지 효율성을 통해 우리는 5σ 수준에서 게 성세를 수준으로 감지하여 중간의 풍선 고도에서 몇 시간 동안 관찰 할 수 있습니다.
또한,이 성능 테스트와 물리적 프로세스만을 포함한 시뮬레이션 사이의 효율성의 우수한 일관성은 매우 중요합니다.
이는 Compton Recoil 전자의 거의 100% 감지를 달성하고 향후 업그레이드로 인한 성능 향상에 대한 예측이 더 현실적임을 의미합니다.
우리는 Smile-II에서 천상의 물체를 관찰함으로써 ETCC의 이미징 능력을 정리할 계획이다 (Sub-Mev Gamma Ray 이미징로드-볼린 실험 II).
Smile-II와 다음 Smile-III 프로젝트는 Sub-Mev/Mev Gamma-ray 천문학의 중요한 열쇠가 될 것입니다.
키워드 : 감마 망원경; 영상 분광학; 기체 영상 및 추적 탐지기; 풍선 계측.
ARXIV : 1312.0438V2 ​​[ASTRO-PH.IM] 7 목차 1.
소개 1 2.
소개 1 2.
탐지기 : 전자 추적 Compton 카메라 2 2.1 현재 Smile-II etcc 3 2.2 전자 트랙의 간단한 분석 4 3.
성능 테스트 결과 6 4.
서브 MEV/MEV GAMPA-RAIE WINDER가 가장 흥미로운 개척자 중 하나입니다.
감마선 천체 물리학.
블랙홀 후보자, 감마선 버스트 (GRBS), SNRS (Supernove Remnants), Gamma-ray Pulsars, 활성 은하 핵 (AGN) 등과 같은 많은 사람들이 남아있는 많은 천상의 물체가 여전히 남아 있습니다.
그러나 감마선 이미징의 어려움과 거대한 배경의 거부로 인해 충분한 관찰은 아직 달성되지 않았습니다.
지금까지 Comptel [1], …