1 / 13

Messung kosmischer Myonen

Messung kosmischer Myonen. Maximilian Ries. Inhaltsübersicht. Myonen und ihre Entstehung Szintillatoren Photomultiplier VMEbus Mein Praktikum Quellen. Myonen und ihre Entstehung. Gleiche Ladung wie Elektronen Deutlich h öhere Masse Lebensdauer : ca 1,5 µs Enstehung :

ziya
Download Presentation

Messung kosmischer Myonen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MessungkosmischerMyonen Maximilian Ries Maximilian Ries

  2. Inhaltsübersicht • Myonen und ihreEntstehung • Szintillatoren • Photomultiplier • VMEbus • Mein Praktikum • Quellen Maximilian Ries

  3. Myonen und ihreEntstehung • GleicheLadungwieElektronen • Deutlich höhere Masse • Lebensdauer: ca 1,5 µs • Enstehung: • Kosmische Strahlung interagiert mit Teilchen der Atmosphäre • In 10 – 30 km Höhe (Reichweite rechnerisch nur 450 m  Zeitdilatation) Maximilian Ries

  4. Szintillatoren • EmmitierenPhotonenbeiBestrahlungmitgeladenenTeilchen • LightGuidesleitenPhotonenzum Photomultiplier (PM) • Außenseite vor Licht (und anderer Störstrahlung) abgeschirmt • Innen verspiegelt Maximilian Ries

  5. Photomultiplier • Auftreffendes Photon löst Photoeffekt aus • DurchDynodenkaskadenimmt die Anzahl der Elektronennäherungsweiseexponetiellzu • HochspannungzumBetriebnotwendig (ca 2kV) Maximilian Ries

  6. VMEbus • Bus-System aus den 80ern • Wird noch immer in (fast) allen Experimenten verwendet • Datenraten von bis zu 80 MB/s • Plattform für Elektronik die speziell für die Experimente entwickelt wird • Kommerzieller Prozessor (SBC) liest die I/O-Karten aus und gibt die Daten über das Netzwerk weiter Maximilian Ries

  7. VMEbus • Vorteil gegenüber neueren Systemen: • Hohe Flexibilität • Einfach zu implementieren (z.B. in FPGA) • Viele Module und Experten vorhanden (Industrie, CERN) • Wird über langen Zeitraum hinweg unterstützt (Kostenvorteil) • Einfache Analyse, da Bus-System • Moderne Systeme haben Punkt-zu-Punkt-Verbindungen Maximilian Ries

  8. Mein Praktikum • Messung von Myonenratemithilfeunterschiedlicher NIM-Module: • Discriminator: (1 bit) Analog-Digital-Wandler • Coincidence-Unit: output, wenn an beiden inputs ein Signal eingeht (noisecancelling) • Counter: zähltEingänge auf dreiKanä-len • Ergebnis: • Zwischen 300 und 330 Myonen proMinute (Erwartungswert: 360/Minute) Maximilian Ries

  9. Mein Praktikum • Bestimmung der Anzahl der ausgelösten Photonen pro Myon • Spannungsmessung mit Oszilloskop • Rückrechnung auf Anzahl der Photonen • Ergebnis: • Eswerden ca 25.000 Photonen von einemMyonausgelöst Maximilian Ries

  10. Mein Praktikum • Messung der Zeitzwischen den Myonen-durchgängendurch die Szintillatoren (VME) • Fehlerbei der Zeitmessung (konstant) • Ergebnis: ca 0,2 ns ==> v≈ 0,95 c Maximilian Ries

  11. Quellen • http://www.carvilleplastics.com/wp-content/uploads/2011/07/Acrylic-Light-Guide.jpg • http://www.hofstragroup.com/media/product_images/productimage-picture-ascop-emr-541e-ruggedized-venetian-blind-photomultiplier-tube-970.jpg • http://www.olympusmicro.com/primer/digitalimaging/concepts/images/photomultiplier.jpg • https://indico.cern.ch/event/230300/session/10/contribution/30/material/slides/ • https://de.wikipedia.org/wiki/Myon • https://de.wikipedia.org/wiki/Szintillator • Markus Joos • Eigene Bilder Maximilian Ries

  12. Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit Maximilian Ries

  13. Anwendung: Vulkan-Tomografie Maximilian Ries

More Related