Введение
Глава 1. Анализ актуальных научных задач, решаемых методами гамма-астрономии при исследовании космического гамма излучения высоких и сверхвысоких энергий 14
1.1 Космическое гамма-излучение 14
1.2 Исследование гамма-излучения от дискретных источников 18
1.2.1 Дискретные источники космического гамма-излучения высоких и сверхвысоких энергий 18
1.2.2 Результаты исследований дискретных источников в космических экспериментах 19
1.2.3 Результаты исследований дискретных источников в наземных экспериментах 32
1.3 Исследование диффузного гамма-излучения высоких и сверхвысоких энергий 37
1.3.1 Диффузное гамма-излучение 37
1.3.2 Результаты исследования диффузного гамма-излучения в космических экспериментах 38
1.3.3 Результаты исследования диффузного гамма-излучения в наземных экспериментах 45
1.4 Исследование высокоэнергичного гамма-излучения от Солнца 48
1.5 Исследование природы «темной материи» методами высокоэнергичной гамма-астрономии 55
1.6 Анализ результатов исследований гамма-излучения высоких и сверхвысоких энергий 67
Глава 2. Анализ существующих методов регистрации гамма-излучения на космических аппаратах, требований к научной аппаратуре для исследования космического гамма-излучения высоких и сверхвысоких энергий и определение оптимальной физической схемы 72
2.1 Взаимодействие гамма-квантов с веществом 72
2.2 Методы регистрации гамма-излучения в космических экспериментах 75
2.2.1 OSO-3 80
2.2.2 Космос-208 82
2.2.3 OGO-5 83
2.2.4 SAS-2 84
2.2.5 COS-B 86
2.2.6 ГАММА-1 90
2.2.7 COMPTEL 91
2.2.8 EGRET 94
2.2.9 AGILE 2.2.10 Fermi-LAT 101
2.2.11 CALET 105
2.2.12 DAMPE 107
2.3 Анализ существующих методов регистрации гамма-излучения на космических аппаратах 109
Глава 3. Разработка новых методов и создание научной аппаратуры в эксперименте ГАММА-1 и анализ полученных результатов 111
3.1 Гамма-телескоп ГАММА-1 111
3.2 Калибровка гамма-телескопа ГАММА-1 125
3.3 Результаты эксперимента ГАММА-1 130
3.4 Методы, разработанные в эксперименте ГАММА-1 131
Глава 4. Разработка новых методов и создание научной аппаратуры с уникальными характеристиками для астрофизических исследований гамма-излучения высоких и сверхвысоких энергий на космических аппаратах 134
4.1 Основные физико-технические требования к гамма-телескопам нового поколения 134
4.2 Разработка гамма-телескопа ГАММА-400 135
4.3 Физическая схема гамма-телескопа ГАММА-400 166
4.4 Орбита космического аппарата 173
4.5 Научные задачи гамма-телескопа ГАММА-400 174
4.6 Расчеты физических характеристик гамма-телескопа ГАММА-400 175
4.6.1 Расчет светосилы 175
4.6.2 Расчет эффективной площади 178
4.6.3 Расчет энергетического разрешения 182
4.6.4 Расчет углового разрешения 186
4.6.5 Расчет величины минимального потока гамма–квантов, который может быть зарегистрирован гамма-телескопом от точечного источника в плоскости Галактики 188
4.7 Оценка числа гамма-квантов, которые может зарегистрировать ГАММА-400 от дискретных источников 194
4.8 Сравнение характеристик гамма-телескопа ГАММА-400 с Fermi-LAT и наземными гамма-телескопами 200
4.9 Методы разработки научной аппаратуры, применяемые в гамма-телескопе ГАММА-400 208
Заключение 211
Благодарности 221
Литература 222
