TriTel háromtengelyû szilícium detektoros ûrdozimetriai teleszkóp
A Pille dózismérõ rendszer csak az elnyelt dózis mérésére alkalmas; az ionizáló sugárzás sztochasztikus biológiai hatásának jellemzésére használt egyenérték dózis és effektív dózis meghatározásához ugyanakkor a lineáris energiaátadás (Linear Energy Transfer - LET) eloszlás, más néven LET-spektrum ismeretére is szükség van. A töltött részecskék LET értéke adott közegben (például testszövetben, vízben vagy a detektor anyagában) a dl úthosszon lokálisan elnyelt energia és a dl úthossz hányadosa.
A kozmikus sugárzást alkotó részecskék LET-spektrumának folyamatos, valós idejû nyomon követésére korábban testszövet-ekvivalens proporcionális számlálót és szilícium detektoros részecsketeleszkópokat egyaránt használtak. A testszövet-ekvivalens proporcionális számláló elõnye, hogy a tér minden irányából érkezõ töltött részecskék detektálására alkalmas, viszont nem képes a LET közvetlen meghatározására, csupán az érzékeny térfogatban leadott energia mérésére alkalmas. Az eközben megtett út meghatározására csak közelítõ eljárások léteznek, így nem határozható meg minden egyes részecske esetében az egzakt LET érték.
Részecsketeleszkóp – a késõbbiekben teleszkóp – alatt olyan, több félvezetõ- detektorból álló detektorrendszert értünk, amelyben egy töltött részecskén koincidencia- és/vagy antikoincidencia-kapcsolás segítségével több mérést is el lehet végezni. Ûrdozimetriai teleszkópokkal a detektor(ok) érzékeny térfogatában leadott energia mérhetõ, valamint meghatározható, hogy az adott részecske a teleszkóp geometriája által meghatározott térszögbõl érkezett-e (úthossz-meghatározás). A testszövet-ekvivalens proporcionális számlálókhoz viszonyítva a teleszkópok nagyon nagy elõnye a hosszú idejû stabilitás, valamint a kedvezõ jel/zaj arány. A jelenleg használatos egytengelyû változatok ugyanakkor csak a tér kitüntetett irányából érkezõ részecskék detektálására alkalmasak, amely inhomogén sugárzási térben – például a Dél-atlanti anomálián történõ áthaladás során – jelentõs hibát okozhat. Az elmúlt években – az egytengelyû teleszkóppal kapcsolatos tapasztalatokat felhasználva – a kutatócsoportunkban megindult a kozmikus sugárzás LET-eloszlásának idõbeli és térbeli meghatározására alkalmas TriTel háromtengelyû teleszkóp fejlesztése, amely három pár átmenõ típusú szilícium detektorból áll. A TriTel érzékenysége – a három egymásra merõleges tengelyének köszönhetõen – a 4π térszögben közel egyenletes, az eszköz a kapuzott és nem-kapuzott spektrumok kiértékelése esetén lehetõséget ad a sugárzási tér irányeloszlásának meghatározására is.
Az európai SURE (International Space Station: a Unique REsearch Infrastructure) program keretében a TriTel-SURE elnevezésû rendszer a Nemzetközi Ûrállomás európai Columbus modulján fog dozimetriai méréseket végezni. A TriTel-SURE egy adatgyûjtésre és -megjelenítésre szolgáló központi egységbõl, egy háromtengelyû szilícium detektoros teleszkópot és a hozzá tartozó jelfeldolgozó elektronikai egységeket magába foglaló detektoregységbõl, valamint a detektoregységhez rögzített - az integrált LET-spektrum három tengely mentén való meghatározására alkalmas szilárdtest nyomdetektorokat és TL detektorokat tartalmazó - detektor tömbbõl áll. A kísérlet célja a Columbus modul fedélzetén a kozmikus sugárzás dozimetriai célú vizsgálata, végsõ soron a dózisegyenértéknek a mért leadott energia spektrumokból történõ meghatározása lesz. A rendszer feljuttatására a jelenlegi tervek szerint 2011 második félévében kerül sor.
A TriTel teleszkóp iránt az orosz ûrkutatás is nagy érdeklõdést tanúsít; a moszkvai Orvosbiológiai Kutatóintézettel (Institute of Biomedical Problems, IBMP) történt megállapodás szerint az IBMP a közeljövõben repülési lehetõséget biztosít a TriTel számára a Nemzetközi Ûrállomás orosz Zvezda modulján. A feljuttatandó TriTel-RS rendszer a TriTel-SURE-hoz hasonlóan egy központi egységbõl, egy detektoregységbõl valamint egy passzív detektor tömbbõl áll. A felbocsátásra várhatóan 2012-ben kerülhet sor.
Az Európai Ûrügynökség Oktatási Irodája által meghirdetett ESEO (European Student Earth Orbiter) program keretében a TriTel egy mûholdas változata kap helyet a Nemzetközi Ûrállomásétól eltérõ pályán keringõ ESEO diák-mûhold fedélzetén. A küldetésre a tervek szerint 2012-ben kerülhet sor.
