Rayos Cósmicos
Los rayos cósmicos son partículas subatómicas procedentes
del espacio exterior cuya energía, debido a su gran velocidad, es muy
elevada: cercana a la velocidad de la luz. Se descubrieron cuando se
comprobó que la conductividad eléctrica de la atmósfera
terrestre se debe a ionización causada por radiaciones de alta
energía.
En el año 1911, Victor Franz
Hess, físico austriaco, demostró que la ionización atmosférica aumenta
proporcionalmente a la altitud. Concluyó que la radiación debía proceder
del espacio exterior.
El descubrimiento de que la intensidad de
radiación depende de la altitud indica que las partículas integrantes de la
radiación están eléctricamente cargadas y que las desvía el campo
magnético terrestre.
Rutherfod y sus colaboradores, contraria y
anteriormente a las experiencias de Hess, supusieron que la ionización
observada por el espectroscopio se debía a la radiactividad terrestre, ya
que, medidas realizadas en 1910 en la base y la cúspide de la
torre Eiffel, así lo detectaban.
Millikan acuñó la expresión «rayos
cósmicos» tras sus propias mediciones que concluyeron en que, efectivamente,
eran de origen muy lejano, incluso exterior al sistema solar.
Detección de Rayos
Cósmicos
Hay detectores de
radiación Cherenkov que analizan el destello de luz ultravioleta que surge en
la desintegración. Otros aparatos (matrices de detectores de centelleo)
captan los electrones o incluso los muones generados en cascada cuando el
rayo cósmico incide sobre el aire. Se deduce de este modo, de manera
aproximada, la dirección de procedencia del rayo y su energía. Otro método es
por ionización, son aquellas radiaciones con energía suficiente para ionizar la
materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al átomo.
Hamamatsu S12572-100P MPPC
(multi-pixel-photon-counter)
Capacidad
de recuento de fotones superior (eficiencia de detección contra fotones
incidentes). Compacto, opera a temperatura ambiente, de bajo voltaje (100 V o
menos) operación, de alta ganancia, resolución de tiempo superior, inmune a los
efectos de los campos magnéticos, opera con los circuitos de lectura simples.
Laboratorio de Partículas Elementales
Clase 22/06/15
Bitácora
Celda de detección de rayos cósmicos
Circuitos de la fibra metálica
Circuito del Fotodetector
Caja y material centellador
Tubo Fotodetector
Clase 24/06/15
Celda de detección de rayos cósmicos
Detectando partículas
Fuente de alto voltaje
Fuente de Alto Voltaje ultravolt M series
Miniatura,
el tamaño micro de alto voltaje de fuente de alimentación. La miniatura, serie
M es la solución ideal para aplicaciones que necesitan una tensión de
polarización que van desde 0 a 3000V y volumen muy pequeño, de tan sólo 1.00in³
(16.4cc). A menos de 0.5in (12,7 mm) de altura, estos módulos son ideales para
aplicaciones de bajo perfil. Las aplicaciones típicas para la serie M incluyen
suministros de polarización, plato electrostático, diodos de avalancha de fotos
(APD), y tubos fotomultiplicadores (PMT).
Caracterización de la fuente de alto voltaje
Detectando señales analógicas
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Esquema de trabajo, 30/06/15 |
Mediciones 30/06/15
Voltaje de entrada a la fuente externa 30.2 Volts, para obtener en la fuente de alto voltaje 24 Volts. Se trabajo con una tarjeta de 3 canales
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Tarjeta de 3 canales. |
Y se obtuvieron los siguientes resultados:
Voltaje de entrada
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Voltaje(V)
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Señal en osciloscopio
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Observación
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900 mV
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554
|
no
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|
1.2 V
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733.6
|
no
|
|
1.3 V
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794.6
|
no
|
|
1.4 V
|
855.6
|
no
|
|
1.5 V
|
916.6
|
no
|
|
1.6 V
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977.6
|
no
|
|
1.7 V
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1038.6
|
no
|
|
1.8 V
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1099.6
|
no
|
|
1.9 V
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1160.6
|
no
|
|
2 V
|
1221.6
|
no
|
|
2.1 V
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1282.6
|
si
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T del orden de 20ns, disparo negativo
|
2.2 V
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1343.6
|
si
|
T del orden de 20ns, disparo negativo
|
2.3 V
|
1404.6
|
si
|
T del orden de 40ns
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2.4 V
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1465.6
|
si
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T del orden de 40ns, lejos 3 desviaciones estándar del ruido
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2.5 V
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1526.6
|
si
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Se escuchaban descargas en la tarjeta con la fuente de alto voltaje
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Mediciones 1/07/15
Se trabajo con una tarjeta de un canal conectada a la fuente de alto volataje, la cual tiene dos capacitores de igual modulo, en serie. Esto nos da como resultado un reduccion en el tiempo.
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Tarjeta de 1 canal. |
Se obtuvieron los siguientes resultados en el osciloscopio, el cual contaba con los siguientes parametros:
Ch4 50.0mV
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P 400ns
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Ch4 S-76.0mV
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Nivel de Ruido 25mV
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Posición 1.60 div
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Voltaje de entrada
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Voltaje(V)
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Señal en osciloscopio
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Observación
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|
|
|
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1.2V
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733.6
|
no
|
|
1.303V
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796.43
|
si
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Requiere un menor voltaje de entrada para comenzar a observar las
señales.
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1.402V
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856.82
|
si
|
|
1.502V
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917.82
|
si
|
|
1.6V
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977.6
|
si
|
|
1.7V
|
1038.6
|
si
|
|
1.902V
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1161.82
|
si
|
|
2V
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1221.6
|
si
|
|
2.1V
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1282.6
|
si
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Mediciones con tarjeta de 3 canales
Ch4 10.0mV
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P 200ns
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Ch4
S-13.2mV
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Nivel
de Ruido 5mV
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Voltaje de entrada
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Voltaje(V)
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Señal en osciloscopio
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Observación
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920mV
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562.8
|
no
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1V
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611.6
|
si
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1.2V
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733.6
|
si
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|
1.3V
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796.6
|
si
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Se originan descargas en la tarjeta. Pueden romper la fibra metálica.
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Construcción del circuito en el protoboard
Tarjeta electrónica unida a un discriminador.
Contando partículas en el ordenador.
Linea azul, señal digital, linea verde señal amplificada.
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