Space detectors for gamma rays (100 MeV–100 GeV): From EGRET to Fermi LAT

David J. Thompson

doi:10.1016/j.crhy.2015.07.002

Space detectors for gamma rays (100 MeV–100 GeV): From EGRET to Fermi LAT
[Détecteurs spatiaux de rayons gamma (100 MeV–100 GeV) : Depuis EGRET jusqu'à Fermi-LAT]

David J. Thompson ¹

¹ Astroparticle Physics Laboratory, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, USA

Comptes Rendus. Physique, Gamma-ray astronomy / Astronomie des rayons gamma, Volume 16 (2015) no. 6-7, pp. 600-609.

Résumé
Abstract

L'architecture des détecteurs spatiaux de rayons gamma de hautes énergies ( $E > 100 MeV$ ) dépend de deux facteurs principaux : (1) les principes physiques de base permettant la détection et la mesure des propriétés des rayons gamma et (2) les contraintes de fonctionnement de tels détecteurs dans l'espace sur de longues durées. Les progrès techniques ont permis des avancées majeures concernant les performances des détecteurs telles qu'illustrées par les deux instruments que sont EGRET à bord du Compton Gamma Ray Observatory et LAT à bord du Fermi Gamma-ray Space Telescope.

The design of spaceborne high-energy ( $E > 100 MeV$ ) γ-ray detectors depends on two principal factors: (1) the basic physics of detecting and measuring the properties of the γ rays; and (2) the constraints of operating such a detector in space for an extended period. Improvements in technology have enabled major advances in detector performance, as illustrated by two successful instruments, EGRET on the Compton Gamma Ray Observatory and LAT on the Fermi Gamma-ray Space Telescope.

Publié le : 2015-08-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2015.07.002

Keywords: Gamma rays, Detectors, Space
Mots-clés : Rayons gamma, Détecteur spatiaux, Espace, Production de paires

Affiliations des auteurs :

David J. Thompson ¹

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David J. Thompson. Space detectors for gamma rays (100 MeV–100 GeV): From EGRET to Fermi LAT. Comptes Rendus. Physique, Gamma-ray astronomy / Astronomie des rayons gamma, Volume 16 (2015) no. 6-7, pp. 600-609. doi : 10.1016/j.crhy.2015.07.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2015.07.002/

Bibliographie
Cité par

[1] B. Rossi; K. Greisen Rev. Mod. Phys., 13 (1941), p. 240

[2] B. Rossi High Energy Particles, Prentice–Hall, New York, 1952

[3] K.A. Olive; et al.; Particle Data Group Chin. Phys. C, 38 (2014)

[4] H. Olsen Phys. Rev., 131 (1963), p. 406

[5] G.R. Lynch; O.I. Dahl Nucl. Instrum. Methods B, 58 (1991), p. 6

[6] L.C. Maximon; H. Olsen Phys. Rev., 126 (1962), p. 310

[7] C. Barbiellini et al. Il Nuovo Cimento, 51A (1967), p. 1124

[8] P.F. Bloser et al. Proc. SPIE, 5165 (2004), p. 322

[9] R. Buehler et al. Trieste (2010) http://scineghe2010.ts.infn.it/allegati/talks/ThursdaySept9/22_Buehler_Polarization.pdf

[10] D. Bernard Nuc. Instrum. Methods A, 729 (2013), p. 765

[11] S.D. Hunter et al. Astropart. Phys., 59 (2014), p. 18

[12] M. Ackermann et al. Astrophys. J. Suppl. Ser., 203 (2012), p. 4

[13] T. Mizuno et al. Astrophys. J., 614 (2004), p. 1113

[14] A.A. Abdo et al. Phys. Rev. Lett., 104 (2010)

[15] W.L. Kraushaar et al. Astrophys. J., 177 (1972), p. 341

[16] D.A. Kniffen; C.E. Fichtel Astrophys. J., 161 (1970)

[17] J. Vasseur et al. Nature, 226 (1970), p. 534

[18] R. Browning; D. Ramsden; P.J. Wright Nat. Phys. Sci., 232 (1971), p. 99

[19] P. Albats et al. Nature, 240 (1972), p. 221

[20] C.E. Fichtel et al. Astrophys. J., 198 (1975), p. 163

[21] D.J. Thompson et al. Astrophys. J., 200 (1975)

[22] C.E. Fichtel; G.A. Simpson; D.J. Thompson Astrophys. J., 222 (1975), p. 833

[23] B.N. Swanenburg et al. Astrophys. J., 243 (1981)

[24] G.F. Bignami et al. Astron. Astrophys., 93 (1981), p. 71

[25] G. Kanbach et al. Astron. Astrophys., 90 (1980), p. 163

[26] H.A. Mayer-Hasselwander et al. Astron. Astrophys., 105 (1982), p. 164

[27] F. Lebrun et al. Astron. Astrophys., 107 (1982), p. 390

[28] J. Esposito et al. Astrophys. J. Suppl. Ser., 123 (1999), p. 203

[29] G. Kanbach et al. Space Sci. Rev., 49 (1988), p. 69

[30] D.J. Thompson et al. Astrophys. J. Suppl. Ser., 86 (1993), p. 629

[31] D.L. Bertsch et al. GAMMA 2001: Gamma-Ray Astrophysics 2001, AIP Conference Proceedings, vol. 587, 2001, p. 706

[32] P. Sreekumar et al. Astrophys. J., 494 (1998), p. 523

[33] D.J. Thompson Rep. Prog. Phys., 71 (2008), p. 116901

[34] R.C. Hartman et al. Astrophys. J. Suppl. Ser., 123 (1999), p. 79

[35] I.A. Grenier; J.-M. Cassandjian; R. Terrier Science, 307 (2005), p. 1292

[36] D. Sowards-Emmerd et al. Astrophys. J., 626 (2005), p. 95

[37] W. Atwood et al. Nucl. Instrum. Methods A, 302 (1994), p. 342

[38] W.B. Atwood et al. Astrophys. J. Suppl. Ser., 697 (2009), p. 1071

[39] M. Tavani et al. Proc. SPIE, 6266 (2007), p. 3

[40] W.B. Atwood et al. Nucl. Instrum. Methods A, 446 (2000), p. 444

[41] L. Baldini et al. The first GLAST Symposium, AIP Conf. Proc., vol. 921, 2007, pp. 190-204

[42] W. Atwood et al., 2013 (e-print) | arXiv

[43] M. Ackermann et al. Astrophys. J., 765 (2013), p. 54

[44] F. Acero et al. Astrophys. J. Suppl. Ser., 218 (2015), p. 23

[45] M. Su; T. Slatyer; D.P. Finkbeiner Astrophys. J., 724 (2010), p. 1044

[46] M. Ackermann et al. Science, 345 (2014), p. 554

Riccardo Rando The Fermi Large Area Telescope, Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics (2024), p. 2415 | DOI:10.1007/978-981-19-6960-7_59
Riccardo Rando The Fermi Large Area Telescope, Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics (2023), p. 1 | DOI:10.1007/978-981-16-4544-0_59-1
, 2022 | DOI:10.15626/lud.464.2022
Fangze Liu; Rong Wu; Jing Wei; Wanyi Nie; Aditya D. Mohite; Sergio Brovelli; Liberato Manna; Hongbo Li Recent Progress in Halide Perovskite Radiation Detectors for Gamma-Ray Spectroscopy, ACS Energy Letters, Volume 7 (2022) no. 3, p. 1066 | DOI:10.1021/acsenergylett.2c00031
Jonathan Biteau; Manuel Meyer Gamma-Ray Cosmology and Tests of Fundamental Physics, Galaxies, Volume 10 (2022) no. 2, p. 39 | DOI:10.3390/galaxies10020039
Cosimo Nigro; Tarek Hassan; Laura Olivera-Nieto Evolution of Data Formats in Very-High-Energy Gamma-Ray Astronomy, Universe, Volume 7 (2021) no. 10, p. 374 | DOI:10.3390/universe7100374
Patrizia A. Caraveo The golden age of high-energy gamma-ray astronomy: the Cherenkov Telescope Array in the multimessenger era, La Rivista del Nuovo Cimento, Volume 43 (2020) no. 6, p. 281 | DOI:10.1007/s40766-020-00006-3
Péter Mészáros; Derek B. Fox; Chad Hanna; Kohta Murase Multi-messenger astrophysics, Nature Reviews Physics, Volume 1 (2019) no. 10, p. 585 | DOI:10.1038/s42254-019-0101-z
Lili Yang; Soebur Razzaque Constraints on very high energy gamma-ray emission from the Fermi bubbles with future ground-based experiments, Physical Review D, Volume 99 (2019) no. 8 | DOI:10.1103/physrevd.99.083007

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