江环　颜兵

摘  要：引力波暴高能电磁对应体全天监测器由两颗相同的微小卫星组成，旨在完成对引力波事件伴随出现的伽马射线及其他高能天体暴发事例。作为主要载荷，GRD探测器使用LaBr3晶体耦合SiPM阵列探测X/γ射线。本文主要利用广角康普顿散射符合技术研究其电子能量响应特性。结果表明，双掺溴化镧的GRD探测器对伽马与电子的响应在低能区，随能量减小而增加。

关键词：GECAM;溴化镧;康普顿电子;非线性响应

中图分类号：P111                  文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）20-0059-03

Study on Compton Electron Energy Response of GECAM Gamma Detector

JIANG Huan YAN Bing

（1.School of Information Engineering， Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou  341000， China; 2.Shool of Information and Communication Engineering， North University of China， Taiyuan  030051， China）

Abstract： The Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor （GECAM） is composed of two identical microsatellites. Its main goal is to complete the monitoring of the Gamma-Ray Bursts （GRBs） coincident with Gravitational Wave （GW） events and other high-energy celestial bodies outbreak instances. As the main load， the GRD detector uses LaBr3 crystal coupled SIPM array to detect X/γ ray. In this paper， the electron energy response characteristics are studied by wide-angle Compton scattering coincidence technique. The results show that the response of double lanthanum bromide doped GRD detector to gamma and electron increases with the decrease of energy in the low energy region.

Keywords： GECAM; LaBr3; Compton electron; nonlinear response

0  引  言

引力波暴高能電磁对应体全天监测器（The Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor， GECAM）是中国在2018年立项的监测与引力波（GW）相关的伽马暴（GRB）事件的新任务[1]，主要科学目标是探测和定位引力波事件发射的8 keV～2 MeV的X射线和伽马射线。GECAM由两颗相同的微小卫星组成，每颗卫星由25个伽马探测器（GRD）和8个荷电探测器（CPD）组成。作为GECAM的主要载荷，GRD由直径为76.5毫米、厚度为15毫米的溴化镧（LaBr3）晶体和64片硅光电倍增管（SiPM）构成的阵列耦合组成[2]，对其进行能量线性刻度是后续能量重建的基础。这里我们采用广角康普顿散射技术（WACC）[3]测量其对电子的能量响应，并采用放射源的特征伽马射线测量其对伽马的响应。

Swiderski等人[4]已经给出单掺LaBr3晶体的电子和伽马光子能量响应特性：伽马能量减少到大约100 keV时，单位能量的光产额开始减小，而电子的光产额在20 keV是才开始明显减小。但是对于双掺晶体的特性还并未见报道。本文主要应用广角康普顿符合技术测量了使用双掺LaBr3晶体的GRD探测器能量为20 keV～250 keV康普顿电子的能量响应，并与伽马光子的全能峰响应结果进行对比。……