SVOM

GRM (Gamma Ray burst Monitor)

Le moniteur de sursauts gamma (GRM) est constitué d’un ensemble de trois détecteurs (GRD) opérant dans la gamme d’énergie 15 keV-5 MeV et couvrant un champ de vue de 2,6 stéradians. Ces modules sont  chargés de mesurer le spectre et la variation de l’émission gamma lors d’un sursaut.
Chaque détecteur est constitué d’un cristal scintillant en Iodure de Sodium (NaI) d’une surface de 200 cm2 et d’une épaisseur de 1,5 cm, accolé à un tube photomultiplicateur. Dans ce dispositif, le photon gamma incident interagit avec le matériau du scintillateur et l’énergie déposée est transformée en une lumière bleutée, captée et amplifiée ensuite par le tube photomultiplicateur.

GRM2

Le GRM est constitué de 3 détecteurs, inclinés chacun de 30° par rapport à l’axe du télescope ECLAIRs. A gauche: vue détaillée d’un détecteur. Crédit : IHEP

Les trois détecteurs identiques ont un champ de vue de ± 60 degrés par rapport à leur axe de symétrie et sont inclinés de 30° par rapport à l’axe du télescope ECLAIRs et espacés entre eux dans le plan perpendiculaire de 120°. Les trois modules, pointant dans différentes directions, ont un champ de vue combiné identique à celui d’ECLAIR. Ils ont un temps mort inférieur à 8 μs, une résolution temporelle inférieure à 20 μs et une résolution en énergie de 16% à 60 keV.
Un détecteur d’étalonnage (GCD) contenant un isotope radioactif de 241 Am est installé sur le bord de chaque module pour la surveillance du gain et l’étalonnage de l’énergie Un scintillateur en plastique placé devant le cristal de NaI (Tl) est utilisé pour distinguer les électrons de basse énergie des rayons gamma et un moniteur de particules chargées (GPM) aide à protéger les modules de détection.

Un des trois modules du Moniteur de sursauts gamma (GRM). Le détecteur (GRD) est un cristal en Iodure de Sodium (NaI) de 200 cm2 couplé à un détecteur d'étalonnage (GCD) situé sur le bord. @IHEP

Un des trois modules du Moniteur de sursauts gamma (GRM). Le détecteur (GRD) est un cristal en Iodure de Sodium (NaI) de 200 cm2 couplé à un détecteur d’étalonnage (GCD) situé sur le bord. @IHEP

En combinant l’information des trois détecteurs on peut constituer une triangulation et localiser le sursaut gamma avec une précision de 15°x15° dans un champ de vue plus large que celui d’ECLAIRS. Cette information pourra s’avérer précieuse dans la recherche d’événements en coïncidence par exemple avec des sources d’ondes gravitationnelles détectés par les instruments au sol (LIGO, VIRGO).
Lors d’un sursaut gamma, le GRM peut déclencher lui-même une alerte à bord de SVOM fournissant le temps d’arrivée et la position approximative du sursaut pour être transféré à la caméra ECLAIRs et aux stations au sol (GWAC, détecteurs d’ondes gravitationnelles,..).
Le GRM devrait détecter une centaine de sursauts par an.

Institut : IHEP (Beijing, China)

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Auteur : CEA-Irfu