NAHSA

Achtergronden en details

Overzicht

• Achtergrond (fysica)

• Detector

• Projecten

Kosmische deeltjes

Vanuit de ruimte komen microskopische deeltjes op aarde neer.

De energieen van deze deeltjes KUNNEN zeer hoog zijn, en wel macroscopisch! (de energie van een geserveerde tennisbal in een proton!)

De bron van hoog energetische deeltjes is onbekend. Zij moet “dichtbij” staan, anders kunnen de deeltjes de aarde niet bereiken.

Aan de andere kant lijken deze deeltjes van alle richtingen te komen, maw ze wijzen niet naar een bron

Interacties in de atmosfeer

Kosmische deeltjes reageren in de atmosfeer meestal op ongeveer 10 to 40 km hoogte, hierbij komen secundaire deeltjes vrij

Deze secundaire deeltjes vervallen of reageren ook weer, en zo ontstaat een ‘shower’ van deeltjes; waarbij het maximum aantal deeltjes op 10 km hoogte bereikt wordt

De dichtheid van de deeltjes op aarde is een maat voor de primaire energie

Bepaling van de deeltjes dichtheid

Met twee detectoren meten we hoeveel deeltjes er per 0.5 m2 op aarde terecht komen.

Twee detectoren zijn noodzakelijk om laag energetische kosmische straling niet mee te nemen

Detector uitlezing

Indien er een geladen deeltje door de scintillator gaat, ontstaat er een lichtflitsje.

Dit lichtflitsje wordt door een photomultiplier omgezet in een electrisch signaal

Dit signaal wordt vervolgens vergeleken met een drempelwaarde, en naar de computer doorgestuurd

Vanuit de lokale computer wordt de informatie via het internet naar de universiteit doorgestuurd

Aandachtspunten detector

• Detector MOET op het dak, dwz er mag geen obstructie zijn

• Er moet hoogspanning (lokaal gemaakt…), signaal kabels en mogelijk netspanning naar de detector toe

• De detector moet toegankelijk zijn voor eventueel reparatie werk

Aandachtspunten data-verwerking

• De uitlezing gaat via het internet naar de universiteit. De hoeveelheid data moet niet te groot zijn

• Gegevens van verschillende detectoren kunnen op iedere school zichtbaar gemaakt worden, we streven naar ‘real time’, dus snel na datanemen zijn verwerkte gegevens zichtbaar

Hoeveel data verwachten we?

Indien alle VWO’s in Nijmegen meedoen verwachten we:

32 gebeurtenissen per dag met een energie van meer dan 10 15 eV

6 gebeurtenissen per dag met een energie van meer dan 10 17 eV

0.02 gebeurtenissen per dag met een energie van meer dan 10 19 eV

Deze informatie krijg je door de te verwachten flux met de te verwachten oppervlakte te vermenigvuldigen

Oppervlak voor 10 20 eV

Flux

Mogelijke leerling projecten

• Werking detectorstation (met hulp vanuit de universiteit)

• Kosmische straling (literatuur onderzoek)

• Het internet (literatuur/praktisch)

• Tijd en positiebepaling: GPS (literatuur/praktisch)

Mogelijke leerling projecten

• Kombinatie van metingen van stations. Wie was het meest efficient? Wat was de hoogst gemeten energie? (met hulp uit universiteit)

• Bepaling levensduur muon (hiervoor moet detectorstation tijdelijk veranderd worden)

• …….