Entrada de premio Hackaday: el detector de partículas cósmicas es la ciencia ciudadana disfrazada de arte
gracias a la CERN y su trabajo al detectar el Boson de Higgs utilizando el gran colisionador de Hadron (LHC), ha habido una oleada de interés entre muchos para aprender más Sobre los bloques básicos de construcción del universo. El CERN podría hacerlo debido al inmenso poder de la LHC, capaz de alcanzar una energía de haz de casi 14TEV. En comparación con esto, algunos rayos cósmicos tienen energías tan altas como 3 × 1020 EV. Y estos rayos cósmicos siguen lloviendo en la tierra continuamente, creando una reacción en cadena de partículas cuando interactúan con las moléculas atmosféricas. Para cuando muchas de estas partículas alcanzan la superficie de la Tierra, se han mutado en “Muones”, que se pueden detectar utilizando tubos Geiger-Müller (GMT).
[Robert Hart] está construyendo una matriz de detectores de rayos cósmicos individuales que se pueden distribuir a través de un paisaje para mostrar cómo estos rayos cósmicos (partículas, técnicamente) llegan como duchas de los muones. Es un proyecto de ciencia ciudadano disfrazado como una instalación de arte.
El corazón de cada dispositivo individual será un conjunto de tres tubos rusos de Geiger-Müller para detectar las partículas, y un LED RGB que se ilumina dependiendo del tipo de partícula detectada. También habrá un amplificador de audio que conducirá un pequeño altavoz 1W para proporcionar algunos efectos de sonido. Se utiliza un panel solar para cargar la batería, lo que alimentará a los convertidores que generan la lógica y los altos voltajes requeridos para la matriz GMT. Las señales GMT pasan a través de un tapetero de pulso y luego a través de las puertas lógicas, finalmente se amplifican para impulsar los LED y el amplificador de audio. Dependiendo de la dirección y el orden en que las partículas pasen a través del GMT, el dispositivo producirá un flash brillante de uno de los 4 colores, rojo, verde, azul o blanco. También se desencadena la generación una de las tres notas musicales: C, F, G o una combinación de los tres. La sección de lógica utiliza la detección de coincidencia, que ha funcionado bien para sus iteraciones anteriores. Un detector de coincidencia es una y lógica que produce una salida cuando se producen dos eventos de entrada lo suficientemente cerca entre sí en el tiempo. Ha experimentado con varias versiones de diseño, antes de establecerse en un trío de 555 multivibradores monostables para proporcionar la conformación inicial del pulso, seguido de algunas y puertas. Un diseño de PCB unido lo lleva a todos juntos.
Mientras que los prototipos se alojan en casos de madera, se va a experimentar con varios gabinetes y opciones de montaje para ver qué funciona mejor: postes de lámparas de bolardo, esferas, algo que cuelga de un árbol o trípode o se coloca en el suelo como un bloqueo de pavimentación. Los prototipos e instalaciones futuros pueden incluir un software, suma de pulso y detectores de estado sólido. A continuación se dispone de un video de su versión actual del detector, pero hay varios otros videos interesantes en su página de proyecto que vale la pena mirar. Y si esto le ha interesado, echa un vistazo a este folleto de CERN – LHC, la guía para una explicación simple de la física de partículas e información sobre el LHC.
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