Astroparticelle - Apparati e Rivelatori

AMD16 per muoni e cascate elettromagnetiche

Questo nuovo rivelatore è stato concepito per fare misure di assorbimento sott'acqua, un esperimento che abbiamo in programma di fare da diversi anni. Le prove iniziali sono molto buone e promettenti. Il rate di muoni è quello atteso per strumenti di questo tipo, mentre per la coincidenza tra tre GMT col fine di rilevare sciami, non abbiamo precedenti dati su cui fare confronti. La comparazione tra due misure, una a cielo libero, e una posizionando una lastra di pochi mm di piombo sopra al rivelatore conferma la potenzialità di misurare gli sciami di particelle (cascate elettromagnetiche) prodotti all'interno della materia.

AMD15 un altro rivelatore di raggi cosmici a GMT

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...

Replica del telescopio di Rossi

Dai nostri laboratori è uscita anche una replica funzionante del telescopio per raggi cosmici. Il rivelatore utilizza due comuni valvole (triodi) collegate secondo lo schema di Rossi, il segnale della coincidenza viene interfacciato con una scheda elettronica "moderna" per l'accensione di LED e per la connessione con un computer in modo di poter effettuare eventuali conteggi di flusso, ma questo verrà trattato su una pagina dedicata...

AMD13 e Astrophysics LAB di Lussemburgo

Il Liceo sperimentale "Ermesinde" (Mersch, Lussemburgo) ha adottato due rivelatori AMD (AMD5 e AMD13) per il suo laboratorio di astrofisica: l'Astrophysics LAB curato dal prof. Andrea Grana. I rivelatori hanno fatto scuola e ora gli studenti guidati dai loro docenti sono diventati esperti nella costruzione dei rivelatori e nella progettazione di numerosi esperimenti. Il laboratorio di astrofisica raggruppa le ricerche e le misurazioni delle radiazioni cosmiche che viene effettuata utilizzando i vari rivelatori. I lavori pubblicati dagli studenti sono già numerosi e molto interessanti tra i quali: il comportamento dei raggi cosmici in atmosfera, analisi di flusso, e comportamento della radiazione nelle caverne. Gli articoli sono scritti in lingua francese, tedesca o anche inglese essendo la comunità lussemburghese multilinguistica per natura...

Muoni in mostra

Nel periodo estivo si susseguono spesso eventi e sagre di paese, a cui si può partecipare per portare la scienza tra la gente comune. Di seguito si vogliono condividere alcuni pensieri maturati da esperienze passate, durante la partecipazione a manifestazioni di vario tipo, col tentativo di valutare il rapporto sforzo/risultato, in particolare di fronte a un pubblico generico. Questo può essere anche un aiuto nel caso di allestimento di stand scientifici per cercare di prevedere cosa può funzionare e cosa si può evitare...

AMD12

Del problema della radiazione ionizzante nei voli in alta quota ne abbiamo parlato in diverse occasioni, questa volta grazie alla collaborazione con Sabrina Mugnos e Luca Guallini abbiamo "toccato con mano" la quantità di particelle che si creano in atmosfera su interazione coi raggi cosmici che arrivano dallo spazio. La misura riguarda il viaggio dall'Italia alla Lapponia, in occasione di una spedizione per osservare e studiare le aurore polari, il volo è avvenuto in due tappe: Malpensa-Helsinky e Helsinky-Ivalo. A differenza di altre esperienze simili, la misura è durata per tutto il tragitto dei voli raccogliendo dati molto interessanti. Il rivelatore utilizzato è un dosimetro di nostra creazione chiamato AMD12SM, in pratica un rivelatore di radiazione ionizzante sensibile a particelle con energie dai 100 keV dei raggi X alle cannonate (ben oltre i MeV) dei raggi cosmici....

AMD11

Dai primi giorni di settembre 2021, il nostro rivelatore di muoni AMD11 ha iniziato la sua attività di misura del flusso dei raggi cosmici nella sede del Centro dell’Aeronautica Militare di Montagna (CAMM) di Sestola. L'idea partita dal Gen. Elia Rubino (Associazione Arma Aeronautica e ADA di Caserta) si è concretizzata grazie alla disponibilità del T. Col. Daniele Biron Comandante del CAMM. Il rivelatore è ora installato nella sede militare di Sestola ai piedi del Monte Cimone e dopo un periodo di "rodaggio" verrà possibilmente trasferito nel laboratorio di telecomunicazioni e meteorologia, a 2100 metri di quota. A questa altitudine l'intensità di particelle cosmiche è maggiore e questo permetterà di ampliare lo spettro di studi. I dati dei raggi cosmici registrati dal CAMM sono visibili sul sito dedicato: Detector Monte Cimone, oltre che nella rete del progetto ADA....

Un data logger per i rivelatori di raggi cosmici

I rivelatori di raggi cosmici della serie AMD5 sono potenzialmente portatili e utilizzabili per fare attività outdoor. Per l'alimentazione del rivelatore in esterno si può ricorrere a un inverter alimentato a batteria, rimane però il problema di come registrare i dati. Tra le soluzioni low-cost adottabili, proponiamo anche una soluzione col microcontrollore Arduino, una scheda a microprocessore programmabile e adattabile a diverse applicazioni...

AMD10

Arrivato un nuovo detector nella scuderia di astroparticelle. 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 su alcuni aspetti come: la dipendenza dall'angolo di zenit, la latitudine e l'effetto est-ovest; il rivelatore verrà sicuramente utilizzato anche come supporto dati alla rete di rivelatori del progetto ADA...

Una piramide in legno per misurare i raggi cosmici

Questo rivelatore di raggi cosmici a forma di piramide nasce quasi per caso, essendo oggetto destinato alla partecipazione a un concorso sull'artigianato; la piramide Chephren è stata prodotta in collaborazione con il celebre artigiano Antonio Paganoni e sarà esposta alla manifestazione "ASTROLANDIA" di Comerio (VA)...

Progetto NESTORE (sospeso)

Lo scopo del progetto NESTORE (Near Space Trip Observer Radiation Experiment) sarebbe stato quello di ricavare dati della radiazione cosmica al variare dell’altitudine e in particolare di registrare i dati e l'andamento dei raggi cosmici fino alle altitudini in cui avvengono le prime interazioni nucleari tra le astroparticelle e gli atomi dell'atmosfera terrestre...

ALFMED-R

ALFMED (sta per: Apollo Light Flash Moving Emulsion Detector, ma anche Apollo Light Flash Medical Experiment Device) è stato uno dei primi apparecchi costruiti per indagare sugli effetti che la radiazione cosmica può avere sull’organismo umano nello spazio. Dalle prime missioni Apollo, ma probabilmente anche prima, gli astronauti dichiaravano di vedere dei lampi di luce durante la loro permanenza nello spazio. Non ci volle molto per sospettare che i raggi cosmici erano i responsabili di questo fenomeno...

Costruiti due nuovi rivelatori: AMD6 & AMD7

Dopo gli ormai super collaudati AMD4, e AMD5 mancavano da provare due cose, una versione con tubi Geiger più grandi e una versione con tre GMT in coincidenza. In questi due progetti l'elettronica rimane la medesima di quella usata nei precedenti rivelatori (dato che si è dimostrata affidabile), quindi per i dettagli si possono visitare le relative pagine, le differenze consistono solo in alcuni dettagli costruttivi...

La camera a nebbia (cloud chamber) di Charles T.R. Wilson

Nel 1911 Charles Wilson costruisce una macchina, che chiamerà cloud chamber (tradotto in camera a nebbia) per studiare la formazione delle nubi e la conduttività dell'aria in laboratorio. I suoi esperimenti iniziano nel 1894, sparando dei raggi X in questo suo apparecchio dove l'aria è satura di vapore si accorge che le particelle ionizzate funzionano come centro di agglomerazione per le goccioline di acqua...

Rivelatore di raggi cosmici AMD5

AMD5 è il nuovo rivelatore di muoni nato in seguito all'interesse per la fisica dei raggi cosmici dimostrata da parte di scuole, studenti e insegnanti, il suo funzionamento è basato sul metodo delle coincidenze tra tubi di Geiger-Müller ideato da Bothe e Rossi negli anni trenta. La sua semplicità costruttiva e operativa, lo rendono uno strumento di laboratorio molto affidabile...

Rivelatore e contatore di astroparticelle (raggi cosmici) a tubi Geiger

Qualsiasi contatore Geiger è di per se un ottimo rilevatore di raggi cosmici, chi utilizza tali strumenti sa infatti che anche senza la presenza di elementi radioattivi si ha il movimento dell'ago dello strumento che rileva quindi una certà attività, chiamata radioattività di fondo, tuttavia questa radiazione può provenire anche dal terreno o dall'aria...

Un Telescopio rivelatore e contatore di muoni

Lo strumento qui descritto è la diretta evoluzione dei precedenti, il cuore del sistema è composto da tre comuni tubi neon circolari divisi a 120°, in tre settori, uno specchio iperbolico raccoglie la luce delle lampade che viene riflesso dallo specchio secondario come in un normale telescopio newtoniano...

Ricostruzione dell'elettroscopio di V. F. Hess

Per molti anni gli scienziati si sono arrovellati sul fatto che un elettroscopio perde gradualmente la sua carica nonostante sia accuratamente isolato. Dopo la scoperta della radioattività si comprese che la debole emissione presente normalmente nel suolo terrestre era sufficiente a far perdere la carica all'elettroscopio...

Un semplice rivelatore di astroparticelle

Con poca spesa e poco lavoro possiamo costruire un piccolo apparecchio che ci permette di "vedere" i muoni, l'unico tipo di particella carica che raggiunge il suolo terrestre, quello che otterremo è uno strumento didattico di grande suggestione e coinvolgimento scientifico...

APi Detectors

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