In this thesis the detector and imaging systems of the MASCO telescope are described. MASCO is a y-ray imaging telescope with both high angular resolution and sensitivity. Conceived to be able to individually study sources in crowded fields, MASCO is an ideal mission to map sky regions like the Galactic Center. A revision of recent observational results obtained with imaging telescopes of this particular region is presented. Also presented is the sensitivity of the telescope for pulsed y-ray sources taking GX 1+4 as an example. MASCO employs the coded-aperture imaging technique, and will be the first telescope to use a new type of mask patterns, the modified uniformly redundant arrays (MURAs). The coded aperture imaging technique is reviewed and interesting properties of the MURAs discussed. This work gives two original contributions for MURA based coded mask telescopes: an empírical rule that says which MURA pattern is convenient to build a mask when we want to make observations with the mask-antimask method and the definition of the rotation center of a MURA pattern. MASCO uses a large number of scintillation detectors. The main detector of the experiment is a 41 cm diameter and 5 cm thick inorganic Nal(Tl) scintillation detector in an Anger Camera configuration, with ~ 10% energy resolution in 662 keV. Organic scintillation detectors are used to minimize the telescope background, and large volume scintillation detectors were built for the first time in Brazil. MASCO uses 12 of these scintillation detectors and the fabrication process are diseussed togethcr with tests for 2 differents types of these detectors. MASCO shall have an angular resolution of 14' in a 14o field-of-view and 20 us of temporal resolution. A simulated image of the Galactic Center region in the 50-150 keV energy band is presented in order to show the imaging capabilities of the telescope. presenteei together with the first laboratory images of the instrument, another original contribution of this work. These images are, to date, the only images obtained with a mask based in a MURA pattern.
Neste trabalho descrevem-se os sistemas detector e de imageamento do MASCO, um telescópio imageador de raios- com alta resolução angular e sensibilidade. Concebido para separar individualmente fontes presentes em campos densos, o MASCO torna-se ideal para o estudo de regiões como o Centro Galáctico. Uma revisão dos resultados do estudo desta região com telescópios imageadores de raios- e, assim, apresentada. Apresenta-se também a sensibilidade do MASCO para fontes pulsadas, tendo GX 1+4 como exemplo. O MASCO utiliza a técnica de imageamento por abertura codificada, sendo o primeiro telescópio a utilizar um novo tipo de padrão para obtenção de mascaras codificadas, os arranjos uniformemente redundantes modificados (AURM). A técnica de imageamento por abertura codificada e revisada e interessantes propriedades dos AURM discutidas. Este trabalho traz uma contribuição original no que diz respeito aos AURM: a elaboração de uma regra empírica que permite dizer qual padrão AURM e apropriado para se construir uma mascara codificada quando se deseja utilizar o método de imageamento com máscara-antimáscara. O conceito de centro de rotação de um padrão AURM e apresentado, também como contribuição inédita. O MASCO utiliza uma serie de detectores de cintilação. O detector principal do experimento e um cintilador de NaI(Tl) de 41 cm de diâmetro, 5 cm de espessura, construido em uma configuração do tipo câmara de Anger, com resolução em energia de cerca de 10 em 662 keV. Detectores cintiladores orgânicos são utilizados para se deduzir o nível do ruído de fundo e, dentre estes, os de grande volume foram construidos pela primeira vez no Brasil. O MASCO utiliza 12 destes detectores e neste trabalho são descritos os processos de fabricação e são mostrados testes com 2 tipos distintos destes cintiladores. O MASCO terá uma resolução angular de 14' em um campo de visada de 14 e uma resolução temporal de 20 s. A sensibilidade estimada do telescópio e de 5,46 10 fótons cm s keV em 300 keV, para uma atmosfera residual de 3,5 g cm e um tempo de integração de 10 s. Como forma de prever o comportamento final do telescópio, uma imagem simulada da região do Centro Galáctico, na faixa de 50-150 keV, e apresentada. Apresentam-se os resultados de testes preliminares obtidos com os sistemas de detecção e imageamento e também as primeiras imagens de laboratório do experimento, outra contribuição inédita deste trabalho, pois estas são, ate o presente, as únicas imagens obtidas com o auxilio de uma mascara codificada construida a partir de um padrão AURM.
