Introduzione
AMD15 è un nuovo prototipo per rivelare i muoni cosmici che utilizza due sensori Geiger-Müller relativamente grandi, tipo Si21G (210 x Ø18 mm di superficie utile). Il rivelatore è stato costruito con lo scopo di valutare questi GMT mai utilizzati in precedenza.
Descrizione
Come per tutti i rivelatori di raggi cosmici ( vedi anche AMD5), si considera come muone (raggio cosmico secondario) solo la particella che attraversa almeno due contatori allineati su di un asse - entro un determinato tempo (finestra di acquisizione) - questo per poter discriminare i ragggi cosmici dalla radioattività naturale, dato che solo i muoni sono così penetranti da poter attraversare molto materiale senza perdere energia in modo apprezzabile.
Rivelatore di raggi cosmici AMD15
Caratteristiche tecniche:
La struttura del detector è stata realizzata tramite profilati di alluminio e l'elettronica è montata direttamente sui tubolari nella parte posteriore. Una pulsantiera permette di modificare alcune impostazioni, come l'esclusione della coincidenza e il tempo di acquisizione dei raggi cosmici su due finestre temporali (una caratteristica comune a tutti i rivelatori AMD). A seconda del tipo di misura desiderata si può selezionare la combinazione più adatta, altri comandi servono per attivare un buzzer, lo spegnimento dei LED e un relè per inviare il segnale dei cosmici a un pannello luminoso o per altri scopi didattici; le impostazioni sono visibili tramite un pseudo-display a LED. AMD15 è predisposto per diversi collegamenti in uscita, ad esempio per collegare computer, data-logger o altri microprocessori.
Il rivelatore è alimentato con un singolo alimentatore da 12 V, per cui è possibile anche il funzionamento a batterie.
AMD15 in funzione
Primi dati
Dopo la messa a punto, lo strumento è stato collegato a un notebook per eseguire un test sulle tre impostazioni principali di registrazione: con la finestra di acquisizione standard C1 (60 ms); con la finestra di acquisizione selettiva C2 (0.2 ms); escludendo del tutto la coincidenza. Rispettivamente le tre impostazioni misurano: prevalentemente raggi cosmici; solo muoni; prevalentemente radioattività naturale. Il risultato dell'analisi è visibile nelle immagini seguenti.
Risultato dell'analisi statistica.
Plot dei risultati nelle tre impostazioni.
Risultati
I GMT di questo modello sono risultati i più sensibili in assoluto tra quelli provati in precedenza (SBM10, SBM19, STS5, SBM20, SI22...), tuttavia la sensibilità si avvicina a quella per i modelli SI22 che in effetti sono solo di qualche centimetro più corti. Con la finestra di acquisizione C1 la media è risultata essere di quasi 33 cpm, da confrontare con la finestra C2 di circa 3 cpm, questo fa pensare che sarà necessario ridurre il tempo di C1, perchè la grande sensibilità dei sensori fa registrare molta (troppa) radiazione ionizzante naturale, non visibile da altri GMT utilizzati con gli stessi parametri. Escludendo la coincidenza infatti il numero di particelle al minuto è risultato essere maggiore di 230 (115 cpm x GMT).
Salvo altre destinazioni, il rivelatore AMD15 sarà impiegato nella rete di rivelatori del progetto ADA.
Nuova pubblicazione scientifica per la realizzazione di un rivelatore di muoni. 14.07.2024
Questo post è basato sul recente lavoro pubblicato sul giornale "Particles" di MDPI (Particles 2024, 7, 603–622) il quale può essere seguito come riferimento per la costruzione in proprio di un rivelatore di raggi cosmici denominato AMD5ALI. L'obiettivo principale di questo lavoro è stato quello di presentare la possibilità di costruire un rilevatore di muoni da utilizzare per scopi scientifici ed educativi utilizzando due kit per contatori Geiger fai-da-te commerciali e solo pochi altri componenti aggiuntivi. L'idea seguente è di creare una replica alternativa ai nostri rilevatori AMD5 che utilizziamo da anni, per insegnare ed eseguire esperimenti scientifici sul campo dei raggi cosmici, sotto l'ombrello del progetto ADA. Dato il successo e le capacità dei nostri rilevatori, attualmente stiamo sviluppando una nuova scheda elettronica e altri miglioramenti per il nuovo AMD5, prossimamente pubblicheremo novità e risultati su queste pagine. Come sempre la nostra principale intenzione è quella di promuovere l'esplorazione scientifica e le iniziative educative nel campo della fisica delle astroparticelle.
Un'esperienza unica: ascolta i raggi cosmici nel nuovo Centro di supporto alla comunità del CERN 15.08.2024
I visitatori che entrino nel nuovo CERN Community Support Centre (CCSC), saranno circondati dal paesaggio sonoro cosmico creato da "A Particular Score", una scultura appena commissionata da AATB. Situato sull'Esplanade des Particules, nell'area precedentemente occupata dalla Main Reception del CERN, il CCSC offrirà un supporto pratico completo a tutti i membri della comunità del CERN. A Particular Score trasforma questo flusso cosmico in una partitura in tempo reale per i visitatori del CCSC. La scultura rileva una particella e risponde colpendo uno dei dodici tubi di cristallo di quarzo, creando una sequenza imprevedibile di toni udibili. Il paesaggio sonoro si evolve in modo inaspettato e casuale a ogni impatto, dandoci uno scorcio di un fenomeno che ci circonda ma che è normalmente impercettibile.
Un sconcertante eccesso di deuteroni cosmici 25.06.2024
Fin dalla sua installazione nel 2011, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, l'Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) ha rilevato duecento miliardi di raggi cosmici, sotto forma di varie particelle. Un'analisi di tali segnali da parte del team AMS ha scoperto che venti milioni di queste particelle (0.01%) sono deutoni (un protone legato a un neutrone). Il numero che in percentuale sembra piccolo, in realtà è enorme, se si pensa che in natura per ogni atomo di idrogeno ci sono solo 0,00002 deutoni. Non è la prima volta che AMS rivela un sorprendente surplus di raggi cosmici costituiti da deuteroni, nuclei atomici costituiti da un protone e un neutrone, ma ora si ha una conferma inequivocabile. La scoperta, descritta in un articolo pubblicato su Physical Review Letters, si aggiunge alla crescente lista di risultati inaspettati del rilevatore spaziale, che è stato assemblato al CERN e ha rilevato oltre 238 miliardi di raggi cosmici di particelle di vario tipo da quando ha iniziato a raccogliere dati nel 2011. Le attuali teorie di formazione dei raggi cosmici prevedono che il rapporto tra deuteroni ed elio-4 dovrebbe essere simile al rapporto tra elio-3 ed elio-4, ma questo non è quello visto da AMS, quindi sarebbero in gioco altri meccanismi di formazione di questi nuclei. Attualmente non esiste un modello che spiega la natura della sorgente, se sia un meccanismo di accelerazione non compreso, o piuttosto una sorgente diversa da quelle ipotizzate, come l’esplosione di una supernova...
Fonte1: APS
Fonte2: CERN
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