a poza tym...
Embedded Files
Oczywiste jest, że po zainstalowaniu naszej aparatury w szkole lub innym miejscu jej przeznaczenia należy ją kompleksowo przetestować.
Pierwszy test poprawności działania detektorów polega na umieszczeniu dwóch par detektorów jeden nad drugim i rozsunięcia takich 'teleskopów' na niedużą (~1m) odległość. Obie pary powinny zarejestrować promieniowanie kosmiczne przechodzące przez nie z góry i nie spodziewamy się, że zarejestrujemy koincydencję jednego detektora z jednej pary i jednego z drugiej, odległej pary. Taki test jest oczywisty, prosty i szybki do wykonania. Pierwszy test poprawności działania detektorów polega na umieszczeniu dwóch par detektorów jeden nad drugim i rozsunięcia takich 'teleskopów' na niedużą (~1m) odległość. Obie pary powinny zarejestrować promieniowanie kosmiczne przechodzące przez nie z góry i nie spodziewamy się, że zarejestrujemy koincydencję jednego detektora z jednej pary i jednego z drugiej, odległej pary. Taki test jest oczywisty, prosty i szybki do wykonania.
Nieco bardziej zaawansowany nieskomplikowany eksperyment, polega na sprawdzeniu zależności tempa zliczeń od pionowego rozmiaru "teleskopu" - h. Wyniki pokazane są na rysunku. Linia przerywana pokazuje wyniki pewnego przybliżonego, prostego wzoru, linia ciągła - dokładnego. Dodatkowo pokazujemy zależność 1/h2, której naiwnie spodziewalibyśmy się, patrząc na definicję kąta bryłowego (linia kropkowana). Punkty są wynikami jednego z naszych pomiarów testowych. Linie i wyniki pomiarów zostały znormalizowane w celu uzyskania zgodności dla dużych odległości między detektorami.
Widać, że po pierwsze, przybliżony wzór jest dość dokładny, a po drugie, że prosta zależność 1/h2 też nie działa najgorzej, o ile odległość między detektorami jest większa niż ich rozmiary, a im większa, tym lepiej.
Układ detektorów umieszczonych jeden nad drugim nie musi być wcale ustawiony 'pionowo'. Można go obrócić tak, aby jego oś była skierowana pod pewnym kątem do pionu.
Po takiej modyfikacji można eksperymentalnie wyznaczyć zależność strumienia mionów od kąta zenitalnego.
Na rysunku pokazujemy wyniki naszych testowych pomiarów i krzywą teoretyczną - to czego się spodziewamy. jak widać nasze przewidywania są całkiem niezłe.
Zapisana w komputerze informacja o tym, które z czterech detektorów zostały trafione, pozwala określić sprawność detektorów. Przez 'sprawność' rozumiemy prawdopodobieństwo tego, że cząstka fizycznie przechodząca przez scyntylator da sygnał na tyle silny, że przekroczy próg komparatora i zostanie on zarejestrowana przez komputer.
W przypadku czterech detektorów, umieszczonych jeden nad drugim, przy idealnej geometrii i 100% sprawności, powinniśmy obserwować tylko koincydencje 1234, 123-, -234, 12--, -23- i -34-*. Inne rejestracje nie powinny w ogóle się zdarzać. Na rysunku pokazano wyniki naszego pomiaru testowego porównane z obliczeniami przy założeniu konkretnej wartości sprawności wszystkich detektorów. Jak widać, jest ona bliska 90%.
__________________________
*- Stosujemy zapis, w którym cyfry 1, 2, 3 i 4 umieszczone na swoich miejscach oznaczają, że dany detektor zarejestrował sygnał, a znak "-" oznacza, że w danym detektorze nie pojawił się żaden sygnał.
W celu sprawdzenia jednorodności detektorów ustawiliśmy teleskop z dwoma detektorami, jeden nad drugim, a następnie zmierzyliśmy szybkość zliczeń, przesuwając je względem siebie wzdłuż dłuższego, a następnie krótszego boku.
Wyniki pomiarów porównano z przewidywaniami (gruba krzywa). Linia przerywana pokazuje, jak zmienia się powierzchnia pokrywana jednocześnie przez oba detektory widziana pionowo z góry.
Nasze cztery detektory można też wykorzystać dla powtórzenia wielkich historycznych eksperymentów. Jednym z nich jest wyznaczenie krzywej Rossiego. Oryginalne rysunki z jego prac z połowy XX wieku pokazujemy obok.
Czekamy na ekipę, która pomiary te powtórzy. Nie jest to łatwa sprawa.
Innym słynnym, epokowym eksperymentem jest pomiar, jaki dokonał Roland Maze na paryskim dachu. Wspólnie z Auger'em wyznaczyli oni coś, co nazywa się krzywą dekoherencji. Reprodukujemy ich historyczny rysunek. Pomiar ten czeka na powtórzenie.
Page updated
Google Sites
Report abuse