Instrument IBIS

IBIS (Imager on Board the Integral Satellite) est un télescope gamma à ouverture codée, apte à fournir des images à haute résolution angulaire (précision de localisation des sources, <1 minute d'arc) et une bonne information spectrale. Les sites émissifs actifs à haute énergie produisent des rayonnements à spectre continu, induits essentiellement par des mécanismes impliquant des particules accélérées, auxquels se superposent des raies d'émission issues de processus de désexcitation nucléaire et d'annihilation électron-positon.

Photo de la partie détecteur de l'instrument IBIS

Cet instrument chargé de fournir des images précises du ciel dans un domaine d'énergie allant de 20 keV à 10 MeV est l'héritier direct du télescope SIGMA. Sa conception est en effet très semblable, alliant un masque codé à un ensemble détecteur à base de caméras gamma, le tout étant protégé des rayonnements parasites par des blindages actifs et passifs. L'originalité d'IBIS réside surtout dans les performances de l'ensemble détecteur qui permet d'atteindre une sensibilité dix fois meilleure que celle de SIGMA. Pour couvrir un domaine d'énergie de près de 3 ordres de grandeur, il a fallu recourir à l'utilisation de deux caméras. La première, ISGRI (Integral Soft Gamma-Ray Imager), fonctionne à basse énergie (20 keV - 1 MeV). La seconde, PICsIT (PIxellated CsI Telescope), mesure les photons de plus haute énergie (150 keV - 10 MeV). Ces deux caméras sont d'un type entièrement nouveau.

Elles sont formées d'un grand nombre de détecteurs indépendants, un par élément d'image soit 128 x 128 dans le cas d'ISGRI et 64 x 64 dans le cas de PICsIT. Le SAp, laboratoire du CEA, a la maîtrise d'œuvre d'ISGRI, PICsIT étant sous le contrôle de l'institut TESRE de Bologne. L'ensemble de l'instrument est sous la maîtrise d'œuvre de l'IAS à Rome. Le masque codé de près d'1 m² est placé 3,1 m au dessus de cet ensemble détecteur, assurant au télescope IBIS une résolution angulaire de 12 minutes d'arc (limite de séparation de deux sources) et une précision dans la localisation de sources brillantes inférieure à la minute d'arc, soit des performances d'imagerie similaires à celle de Sigma avec une bien meilleure sensibilité dans un plus grand domaine d'énergie. Le champ de vue est de 20 degrés x 20 degrés à mi-sensibilité, près de quatre fois plus grand que celui de SIGMA.

Spécificités : une ample surface de collection dans un vaste domaine spectral, l'aptitude à produire sur tout ce domaine des images fines et des spectres à bonne résolution, autant de spécificités qu'aucun autre instrument gamma n'a jamais affiché simultanément. Ces caractéristiques sont principalement le fait d'ISGRI qui est la première caméra gamma à semi-conducteurs fonctionnant à température ambiante.