Entrata del premio Hackaday: il rilevatore di particelle cosmico è la scienza dei cittadini travestita come arte

Grazie a Cern e il loro lavoro nel rilevare il Bosone Higgs utilizzando il grande collider addron (LHC), c’è stata un’ondata di interesse tra molti per saperne di più sui blocchi di base dell’edificio dell’universo. Il Cern potrebbe farlo a causa dell’immenso potere del LHC – in grado di raggiungere un’energia del raggio di quasi 14Tev. Rispetto a questo, alcuni raggi cosmici hanno energie fino a 3 × 1020 ev. E questi raggi cosmici continuano a piovere sulla terra continuamente, creando una reazione a catena di particelle quando interagiscono con molecole atmosferiche. Nel momento in cui molte di queste particelle raggiungono la superficie della terra, hanno mutato in “Muoni”, che possono essere rilevati usando i tubi Geiger-Müller (GMT).

[Robert Hart] sta costruendo una serie di singoli rilevatori di raggi cosmici che possono essere distribuiti attraverso un paesaggio per mostrare come questi raggi cosmici (particelle, tecnicamente) arrivano come docce di muoni. È un progetto di scienze cittadini travestiti come un’installazione artistica.

Il cuore di ogni singolo dispositivo sarà un insieme di tre tubi Geiger-Müller russi per rilevare le particelle e un LED RGB che si illumina in base al tipo di particella rilevata. Ci sarà anche un amplificatore audio che guida un piccolo altoparlante da 1W per fornire alcuni effetti sonori. Un pannello solare viene utilizzato per caricare la batteria, che alimenterà i convertitori che generano la logica e le tensioni elevate richieste per l’array GMT. I segnali GMT passano attraverso uno shaper a impulsi e quindi attraverso i cancelli logici, finalmente amplificati per guidare i LED e l’amplificatore audio. A seconda della direzione e dell’ordine in cui le particelle passano attraverso il GMT, il dispositivo produrrà un lampo luminoso di uno dei 4 colori – rosso, verde, blu o bianco. Inoltre, innesca la generazione di una delle tre note musicali – c, f, g o una combinazione di tutti e tre. La sezione logica utilizza il rilevamento della coincidenza, che ha funzionato bene per le sue precedenti iterazioni. Un rilevatore di coincidenza è un e logica che produce un’uscita quando due eventi di input si verificano sufficientemente vicini l’uno all’altro in tempo. Ha sperimentato diverse versioni di design, prima di stabilirsi su un trio di 555 multibribratori monostabili per fornire la formazione iniziale dell’impulso, seguita da alcuni e cancelli. Un design pulito PCB porta tutto insieme.

Mentre i prototipi sono alloggiati in casi di legno, sperimenterà con vari recinti e le opzioni di montaggio per vedere quali lavori migliori, le lampade di battaglia, le sfere, qualcosa che si blocca su un albero o un treppiede o viene messo a terra come un blocco di pavimentazione. I futuri prototipi e impianti possono includere un software, il sommante di impulsi e i rivelatori di solido. Incorporato di seguito è un video della sua versione attuale del rilevatore, ma ci sono molti altri video interessanti sulla sua pagina del progetto che vale la pena guardare. E se questo è stato interessato, dai un’occhiata a questa brochure del CERN – LHC, la guida per una semplice spiegazione della fisica e delle informazioni sulle particelle sul LHC.

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