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Geiger "app" per rivelatori di muoni AMD5

Introduzione

I rivelatori di raggi cosmici sono molto simili a un contatore Geiger, essi contano il numero di particelle che attraversano il rivelatore in un determinato tempo, pertanto alcune app escogitate per contatori Geiger possono essere impiegate per valutare il conteggio dei raggi cosmici.

Abbiamo provato due app Android compatibili con i rivelatori AMD: RadMeter e SmartGeiger Pro.

Entrambe le applicazioni utilizzano il segnale audio proveniente dal microfono, esterno o interno, ma per un utilizzo appropriato è meglio utilizzare il segnale microfonico "esterno" escludendo il microfono interno. A questo scopo sarà necessario produrre un cavo apposito per interfacciare il segnale del rivelatore con quello dello smartphone.

Le app possono essere scaricate accedendo a Google Play Store e cercando "Geiger" nella applicazioni; soluzioni simili sono probabilmente disponibili anche per il mondo Iphone.

 

Smartphone collegato con il rivelatore di raggi cosmici AMD5.

 

Rivelatore AMD5

Il rivelatore dispone (fin dalle sue prime versioni) di un'uscita audio per poter essere collegato a software di conteggio che utilizzano interfaccia audio, come lo storico CDV counter. Il segnale audio in uscita è stato pensato anche per essere collegato a un impianto di amplificazione e fare dimostrazioni di vario tipo in ambito didattico. L'uscita audio (formato Jack 3mm) quindi si adatta perfettamente per il moderno collegamento con gli smartphone.

Come al solito se si vuole misurare la radioattività e la dose assorbita bisognerà escludere la coincidenza tra i GMT e considerare due sensori indipendenti (2xSBM20), mentre per le misure sui raggi cosmici va inserita la coincidenza e considerato come un solo sensore (GMT).

 

RadMeter

Questa applicazione è compatibile e funzionante al 100% e una volta configurata correttamente sembra restituire valori di dose coerenti con quelli attesi. Come prima cosa è necessaria una calibratura del segnale audio, questo si ottiene impostando il corretto sensore che utilizza il rivelatore e poi regolando il volume del segnale; prima dalle impostazioni della app, e se non fosse sufficiente si può agire ritoccando il volume di AMD5 tramite il trimmer interno.

Nel caso si utilizzi per misure di radioattività andrà scelto il sensore opportuno (2x SBM20) e si potrà utilizzare la funzione di dosimetro ottenendo il risultato in µSv/h. Invece per la misura dei raggi cosmici si potrà usare praticamente qualsiasi sensore e utilizzare il conteggio al minuto, ovvero CPM.

Il livello di errore indicato dall'applicazione si riferisce a quanto i dati si discostano dai valori attesi, utilizzandolo per i raggi cosmici l'errore indicato sarà probabilmente al 100% e andrà ignorato, in quanto i dati registrati saranno di molto inferiori rispetto a quelli previsti per utilizzo come contatore Geiger.

RadMeter (Optivelox) ha un'ampia scelta di sensori e diverse impostazioni che permettono di archiviare le misure effettuate e i grafici generati, questo lo rende equivalente a un data logger.

 

RadMeter in funzione con lo smartphone collegato ad AMD7.

 

RadMeter in funzione con lo smartphone collegato con il rivelatore di raggi cosmici AMD5.

 

SmartGeiger Pro - SmartGeiger EX

Questa app è stata prodotta a supporto di un sensore venduto dagli stessi proprietari (Smart FTLab), il livello del segnale audio è auto regolato e in caso di problemi si può sempre regolare il volume di AMD5; malgrado sia compatibile perfettamente a livello di segnale, SmartGeiger produce risultati non calibrati perchè non c'è modo di cambiare tipo di sensore.

Nonostante questo entrambe le versioni di SmartGeiger forniscono il risultato anche in conteggi al minuto e perciò possono essere utilizzate per valutare il conteggio al minuto delle particelle con funzione "scaler", ovvero intervalli di tempo determinati (3', 5', 10' e 30' nella versione EX) oppure con funzione a tempo infinito.

Diversamente da RadMeter, SmartGeiger può salvare solo la schermata (come immagine) dei risultati ma nessun dato, o grafico rendendola inutilizzabile come data-logger. Nell'insieme è comunque molto semplice e funzionale.

 

SmartGeiger Pro in collegamento con AMD7.

 

 

RadMeter collegato con AMD7.

 

Il cavo di interfaccia

Per collegare fisicamente rivelatore e telefono, serve un cavo di interfaccia molto semplice. Il cavo deve simulare un classico auricolare microfonico altrimenti il telefono non escluderà il microfono interno.

Lo schema seguente indica i connettori lato telefono, ci sono due tipologie e bisogna verificare quale sia quella idonea, nel nostro caso lo standard CTIA. Le cuffie andranno simulate collegando due resistenze da 220 Ohm, mentre il microfono andrà simulato con una resistenza di valore compreso tra 10-33 k-Ohm, il tutto verso massa (GND).

Il segnale in uscita (e la massa) dal lato rivelatore andrà poi collegato (tramite jack da 3 mm) al segnale del microfono del jack CTIA o OMTP.

 

Conclusione

RadMeter è una ottima alternativa a un datalogger per misure di durata medio-lunga e visto il costo di pochi euro, vale sicuramente la spesa, le sue potenzialità lo rendono utile in diversi ambiti di utilizzo dei nostri rivelatori di raggi cosmici.

SmartGeiger invece va bene per valutare i conteggi su brevi periodi di tempo e confrontare valori di misure in differenti situazioni, come ad esempio la media dei valori ad altitudini differenti e in più ha il vantaggio di essere a costo zero.

 

 



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Conferenza streaming online 25.05.2020 ore 21.00

Il ruolo dei raggi cosmici nello studio di pianeti e meteoriti
Rel. Marco Arcani

Particelle subatomiche generate dalle stelle si diffondono nello spazio, sono chiamate astro-particelle o raggi cosmici. La fisica dei raggi cosmici è una scienza multidisciplinare che negli ultimi decenni ha visto una rapida evoluzione in molti dei suoi settori, come quello della datazione degli elementi. Le raffinate analisi di laboratorio abbinate ai modelli di intelligenza artificiale permettono oggi di ottenere risultati molto più precisi rispetto a qualche decina di anni fa. I raggi cosmici come proiettili bombardano perennemente l’atmosfera e modificano gli elementi chimici che incontrano in aria e al suolo. Il carbonio radioattivo o C-14 è l’isotopo più noto creato dalle particelle cosmiche, con questo elemento si possono datare i reperti organici, cioè quelli “viventi” come tessuti naturali, opere in  legno ed esseri del regno animale. Esistono tanti altri elementi prodotti dai raggi cosmici che permettono oggi di datare le rocce e gli eventi geologici e climatici nel passato. Ma c’è molto di più, coi neutroni cosmici possiamo sapere se il suolo dei pianeti che studiamo contiene l’essenza della vita, ovvero l’acqua. Le meteoriti invece ci raccontano la storia del sistema solare attraverso la scrittura delle particelle cosmiche incise nella loro intima natura. La radiazione cosmica che può essere letale per le forme di vita, mostra anche la sua faccia opposta andando a seminare elementi utili alla creazione di un’atmosfera e un ambiente adatto per la formazione di vita primordiale a base di carbonio. Questo è quello che si osserva nelle atmosfere di pianetini del sistema solare come Titano (il satellite maggiore di Saturno) e nei pianeti extrasolari simili alla Terra.




Raggi cosmici e virus


In questo periodo surreale è gioco forza per gli scienziati cercare una causa che possa spiegare la comparsa del virus SARS-COV2 (COVID19) e di dare risposta alle numerose domande che spontaneamente possono sorgere su questa vicenda... In questa sede discutiamo solo di astro particelle, quindi cercheremo di dare una risposta a una domanda che sarà del tipo: esiste una relazione tra le forme di vita elementari come i virus e la radiazione cosmica?



Muon Monitor in real time



Tips

Collegando il cavo autocostruito, deve comparire l'icona di connessione, esattamente come se fosse collegato l'auricolare col microfono.

ciao

Schermata di Smart Geiger EX, si possono utilizzare i risultati espressi in CPM ignorando il valore (sovrastimato) di dose in uSv/h.



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