Close

ArduSiPM – Arduino detektor kosmického záření

Arduino detektor kosmického záření

Rádi bychom Vám představili ArduSiPM – jednoduché zařízení bažící na baterii ovládané Arduinem, které je možné použít k detekci kosmických paprsků a radioaktivního záření.

Měření tohoto záření bylo dlouho dostupné jenom úzké skupině vědců v CERN v Ženevě, nebo Fermilab v Chicagu. Záření ale může zajímat i další lidi, například učitele, studenty a zájemce o vědu. Díky ArduSiPM nyní mají tito lidé dostupný jednoduchý detektor.

ArduSiPM byl vytvořen skupinou vědců z Národního institutu jaderné fyziky v Římě, který vedl Dr. Valerio Bocci, odborník na částicovou fyziku. Jejich cílem bylo vytvořit malý detektor beta záření pro CERN. Zároveň si chtěli vyzkoušet technologii SiPM zesilovače. Tým si byl vědom vědeckého i výukového potenciálu setu od samého začátku. Mladá italská firma Robot Domestici zafinancovala jeho masovou produkci.

Arduino detektor záření v provozu

Detektor v provozu

Pomocí ArduSiPM je možné zopakovat některé slavné experimenty fyziky, například experimenty Victora Hesse, Bruna Rossi a Domenica Pacini. ArduSiPM je první levný kompletní detektor svého druhu, který využívá princip scintilace. Scintilace je jev, při kterém se průchodem částice průhledným materiálem uvolňuje světelné záření. Takto může být detekován například elektron, alfa částice, ion, nebo foton s vysokou energií. Množství světla vyzářeného při tomto jevu je velice malé. Jedná se o množství několika fotonů, které je pro normální detektory zcela nedetekovatelné. Kvůli nutnosti použití fotonásobičů bylo v minulosti užití scintilace pro detekci záření v přenosných zařízeních velice omezené a častěji se tak používaly Geigerovy čítače.

Křemíkové fotonásobiče (SiPM), použité v ArduSiPM jsou malé a levné součástky, které byly vytvořeny již v roce 1996. Až nyní jsou ale běžně komerčně dostupné. V některých aplikacích je možné jimi nahradit velice drahé fotonásobiče starších typů.

ArduSiPM detektor

Detektor

Základní deskou je v projektu Arduino DUE, na kterém naleznete procesor ARM Cortex-M3. Celé zařízení pak tvoří ještě speciální shield s ovládací elektronikou a baterie. Shield je uzpůsobený pro co největší výdrž baterie. S použitím Wifi nebo Ethernet připojení je možné ovládat zařízení na dálku přes aplikaci v PC nebo tabletu. Daní za nízkou cenu je nemožnost použití zařízení pro získávání velkého objemu dat. Na druhou stranu je pro jednoduché monitorování kosmického záření či radiace zcela postačující.

ArduSiPM ovládací aplikace Arduino detektoru částic

ArduSiPM ovládací aplikace

Přeloženo z http://www.arduino.org/blog/1-the-new-blog/ardusipm-solution a mírně upraveno.

Zbyšek Voda

Zbyšek Voda

Už nějaký čas se zajímám o věci kolem Internetu věcí a otevřeného hardware a software. Tak jsem se také v roce 2010 dostal k Arduinu, pro které dodnes programuji a taky píšu články o práci s ním. Baví mě vymýšlet, jak staré věci používat novým způsobem.
Zbyšek Voda

Napsat komentář