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MAX, a Laue diffraction lens for nuclear astrophysics

Authors :
G. Weidenspointner
Ken Haste Andersen
Cornelia B. Wunderer
B. Smither
P. Courtois
J. M. Alvarez
P. von Ballmoos
Hubert Halloin
P. Jean
G. K. Skinner
G. Vedrenne
Michael J. Harris
Nicolas M. Barrière
P. Ubertini
Steven E. Boggs
Nikolay V. Abrosimov
M. Hernanz
Jürgen Knödlseder
Jordi Isern
T. J. L. Courvoisier
Pierre Bastie
Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164))
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Institut Laue-Langevin (ILL)
ILL
Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Experimental Astronomy, Experimental Astronomy, springer Link, 2005, 20, pp.269-278. ⟨10.1007/s10686-006-9058-x⟩, Experimental Astronomy, 2005, 20, pp.269-278. ⟨10.1007/s10686-006-9058-x⟩
Publication Year :
2005
Publisher :
HAL CCSD, 2005.

Abstract

The next generation of instrumentation for nuclear astrophysics will have to achieve a factor of 10–100 improvement in sensitivity over present technologies. With the focusing gamma-ray telescope MAX we take up this challenge: combining unprecedented sensitivity with high spectral and angular resolution, and the capability of measuring the polarization of the incident photons. The feasibility of such a crystal diffraction gamma-ray lens has recently been demonstrated with the prototype lens CLAIRE. MAX is a proposed mission which will make use of satellite formation flight to achieve 86 m focal length, with the Laue lens being carried by one satellite and the detector by the other. In the current design, the Laue diffraction lens of MAX will consist of 13740 copper and germanium (Ge1−x Si x , x ∼ 0.02) crystal tiles arranged on 36 concentric rings. It simultaneously focuses in two energy bands, each centred on one of the main scientific objectives of the mission: the 800–900 keV band is dedicated to the study of nuclear gamma-ray lines from type Ia supernovae (e.g. 56 Co decay line at 847 keV) while the 450–530 keV band focuses on electron-positron annihilation (511 keV emission) from the Galactic centre region with the aim of resolving potential point sources. MAX promises a breakthrough in the study of point sources at gamma-ray energies by combining high narrow-line sensitivity (better than 10−6 cm−2 s−1) and high energy resolution (E/dE ∼ 500). The mission has successfully undergone a pre-phase A study with the French Space Agency CNES, and continues to evolve: new diffracting materials such as bent or composite crystals seem very promising.

Details

Language :
English
ISSN :
09226435 and 15729508
Database :
OpenAIRE
Journal :
Experimental Astronomy, Experimental Astronomy, springer Link, 2005, 20, pp.269-278. ⟨10.1007/s10686-006-9058-x⟩, Experimental Astronomy, 2005, 20, pp.269-278. ⟨10.1007/s10686-006-9058-x⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....ba59b8ed50e70171d31d2fb81819fe22
Full Text :
https://doi.org/10.1007/s10686-006-9058-x⟩