Astroparticelle - Rivelatore di raggi cosmici AMD10

AMD10 - rivelatore di raggi cosmici a 3 canali GMT

Introduzione

AMD10 è un rivelatore di muoni funzionante con 4 tubi Geiger-Müller tipo Si22G (160 x Ø18 mm di superficie utile).
Il rivelatore è stato pensato per ottenere un alto rate di misura in un tempo più breve rispetto a quelli con un singolo canale, inoltre i tre canali hanno geometria differente e quindi "vedono" arrivare i raggi cosmici da direzioni diverse.

Descrizione

Come per tutti i rivelatori di raggi cosmici, si considera un muone solo la particella che attraversa almeno due contatori allineati su di un asse, questo perchè solo i muoni sono così penetranti da poter attraversare molto materiale (molti metri) senza perdere energia in modo apprezzabile. Dallo schema qui sotto, si può notare che ogni singolo canale è formato da una coppia di GMT (1-4, 2-4, 3-4). Il secondo canale, quello centrale (GMT 2-4) punta verso lo zenit, mentre i canali destro e sinistro sono inclinati entrambi di 10°, ma la geometria permette a ogni canale di inquadrare un angolo (piano) di cielo pari a circa 10°, sicché lo strumento inquadra un totale di 30° di campo.

Intenti:

AMD10 è stato inizialmente concepito con lo scopo di fare misure di assorbimento dei raggi cosmici nei materiali e di attenuazione nella roccia o azzardare misure di tomografia a muoni - sempre in ambito didattico - la misura su tre canali inoltre permette di ottenere indicazione più rapide sulla dipendenza dell'angolo di zenit e o sulla latitudine o ancora sull'effetto est ovest; il rivelatore verrà sicuramente utilizzato anche come supporto dati alla rete di rivelatori del progetto ADA.

Tecnica:

Il detector è dotato di numerose impostazioni, a seconda del tipo di misura desiderata si può selezionare un singolo canale per volta oppure ottenere i dati del conteggio dei muoni totali, cioè la somma di tutte le particelle contate dai tre canali. Avere tre canali complica un pochino l'acquisizione dei dati, quindi è in preparazione un'apposita versione del software AstroRad per poter acquisire i dati dei tre canali contemporaneamente. AMD10 è comunque predisposto per diversi collegamenti in uscita, ad esempio per collegare data-logger o altre implementazioni con microprocessori.

AMD10 collegato a un tablet

AMD10 in funzione

Primi dati

Il risultato dei primi dati con le impostazioni "standard", come media ci dà 27 muoni al minuto sul totale dei tre canali, un rate abbastanza buono in considerazione dell'utilizzo previsto.

Statistica del primissimo test

Grafico ottenuto dalla dashboard di ADA

Nei prossimi mesi seguiranno applicazioni pratiche con l'utilizzo di questo nuovo rivelatore di raggi cosmici.

AMD10
AMD10 - in primo piano i collegamenti per computer e altre periferiche

Alcune fasi della costruzione

To the top

Detector AMD10

AMD10 collegato a un data-logger

⚛ In primo piano

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.

Lunedì 25 maggio ore 21

Muon Monitor in real time

News dal Mondo

Il primo simulatore di raggi cosmici della NASA - una nuova era nella ricerca radiobiologica spaziale. (21.05.2020)

Mentre c'è eccitazione per i nuovi piani della NASA per il ritorno dell'uomo sulla Luna, allo stesso tempo c’è preoccupazione, dato che gli astronauti non essendo protetti dal campo magnetico della Terra saranno esposti alla potente radiazione cosmica e solare. I rischi primari includono: carcinogenesi, effetti sul sistema nervoso centrale, effetti sul sistema cardiaco, inibizione del sistema immunitario.La valutazione e mitigazione di questi rischi include la riduzione all'esposizione di ioni pesanti dei raggi cosmici e ad altra radiazione ionizzante nello spazio.
La NASA ha sviluppato un nuovo simulatore GCR (Raggi Cosmici Galattici) per generare uno spettro di particelle primarie e secondarie simile a quello a cui si è sottoposti nelle navicelle spaziali.
Il modello OLTARIS, (the On- Line Tool for the Assessment of Radiation in Space) utilizzabile online sarà utile ai ricercatori per trovare nuove strategie e sviluppare materiali efficaci di protezione per gli astronauti…

Fonte: PLOS Biology

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26.09.2013 - Un viaggio scientifico tra i raggi cosmici raccontato attraverso la storia, le invenzioni i rivelatori e gli osservatori; senza trascurare gli effetti che essi producono coinvolgendo numerose discipline scientifiche tra cui astrofisica, geofisica e paleontologia.