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Un data logger per i rivelatori di raggi cosmici

Introduzione

I rivelatori di raggi cosmici della serie AMD5 sono potenzialmente portatili e utilizzabili per fare attività outdoor.
Per l'alimentazione del rivelatore in esterno si può ricorrere a un inverter alimentato a batteria, rimane però il problema di come registrare i dati, in quanto l'utilizzo di un computer in alcuni casi risulta sicuramente poco comodo. Una buona alternativa già discussa è l'utilizzo di un piccolo tablet, se però si vuole qualcosa di ancora più piccolo, semplice e leggero si possono adottare le soluzioni data-logger.

In commercio esistono alcuni prodotti che sono già pronti e adattabili a qualsiasi dispositivo, ne riportiamo un esempio prodotto da Micro DAQ:

E un secondo esempio prodotto da DATAQ Instruments:

Collegando l'uscita TTL a 5V del rivelatore, all'ingresso di questi dispositivi il problema sarebbe risolto. I dati verrebbero salvati in formato di testo e scaricabili collegando in seguito il data logger al computer.

Alternative low-cost

Comunque se non bisogna fare misure di lunga durata si possono optare alcune soluzioni convenienti e storiche, si può ad esempio utilizzare un semplice registratore audio (digitale o analogico), il cui ingresso microfonico sia collegato all'uscita audio di AMD5. Terminate le registrazioni si possono riascoltare e analizzare i conteggi sia manualmente, sia tramite alcuni software.

registratori audio
Esempi di digital voice recorder

 

Da tempi immemorabili esiste il programma CDV counter, da David Honig (presente anche nella sezione software dell'area riservata del sito) che è stato scritto per il conteggio di radiazione con comuni rivelatori Geiger. Questo software permette di caricare un file formato audio (wave) e previa una semplice "taratura", esso permette di ricavare il conteggio totale e la media dei dati, ma niente di più.

Esiste però anche una versione di Astrorad con ingresso dei dati tramite audio (che per questioni di affidabilità è rimasta in versione beta), finora mai distribuita, chi partecipa al progetto ADA può comunque richiederla gratuitamente. Tramite questa versione, dopo aver raccolto i segnali con il registratore audio, si collegherà il registratore all'ingresso audio del computer (o al microfono), il software quindi riceverà i dati come se il rivelatore fosse realmente collegato e quindi al termine della riproduzione del "nastro", si potranno fare tutte le analisi immaginabili.

Un'altra idea alternativa è quella di filmare con una videocamera l'attività dei led del rivelatore (o il quadrante di qualsiasi strumento) e in seguito rivedere il filmato e raccogliere i dati. Queste oggi possono sembrare procedure folli, ma va ricordato che ai tempi in cui l'elettronica non permetteva la registrazione dei dati, registrare le informazioni tramite segnali audio o tramite immagini fotografiche era una pratica comune.

Alternativa Arduino

Tra le soluzioni low-cost adottabili, proponiamo anche una soluzione con microcontrollore. Arduino non ha bisogno di presentazioni, è una scheda a microprocessore programmabile e adattabile a diverse applicazioni. Con un paio di decine di euro e un minimo impegno si può costruire autonomamente un buon registratore di dati. Questa può anche essere una buona attività didattica nelle scuole, in particolare se sono presenti studenti con questo tipo di orientamento.

Il data logger con Arduino è stato recentemente provato coi rivelatori AMD e con un rivelatore a scintillazione prestatoci dal Liceo G. Ferraris di Varese (rif. Prof.ssa Michela Pavan) e costruito dall'Università dell'Insubria (partner INFN, rif. Dott.ssa Michela Prest - Dr. Erik Vallazza).

Questo registratore di dati è risultato affidabile e molto semplice da utilizzare. Il segnale dei dati si può prelevare da una uscita opzionale già esistente in AMD5, ma non cablata (quindi è necessario individuare sulla scheda del rivelatore l'uscita ed eseguire i collegamenti elettrici), chi ha la versione del rivelatore (dal 2016 in poi) con il convertitore TTL-USB in esterno può anche utilizzare direttamente quella (escludendo il convertitore).
In qualsiasi caso il datalogger funzionerà egregiamente con qualsiasi segnale TTL a 5V da qualsiasi rivelatore.

 

rivelatore di raggi cosmici
Misure outdoor con rivelatore di raggi cosmici a scintillazione

 

Per la costruzione del data logger con Arduino Uno serve un minimo di elettronica aggiuntiva e una piccola dose di conoscenze tecniche, per i dettagli vi rimandiamo su questa pagina: DataloggerArduino

Il data logger Arduino fornisce un file di testo registrato su memoria SD, in cui è riportata data, ora e conteggio dei raggi cosmici, il file può così essere comodamente trasferito su computer al termine delle misure.

M.A.

 


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