Comments 98
Ну и площадь поверхности пропорционально уменьшится, так что придется увеличивать время съемки.
Но тут вероятно, просто в матрице вышел из строя один столбец, и причин этому может быть множество.
И согласен, что мюоны тут вряд ли при делах. Если бы они так портили матрицы, то фотоаппараты можно было бы выкидывать уже через месяц после покупки :)
Траектория заряженных частиц искривляется в электрическом поле, а не в магнитном. Да и электрическое поле для такого искривления траектории частиц с энергиями, которые смогли бы прошить корпус камеры, нужно значительно больше того, что дала бы катушка размером с саму камеру. Менее энергичные заряженные частицы не пройдут через корпус.
А силу Лоренца уже отменили???
Сила Лоренца — сила, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу.
Я говорил про постоянный магнит. В каком именно месте постоянное магнитное поле от магнита переходит в электрическое?
Ну а электромагнитное поле возникает при изменении скорости движения частиц.
Это только предположение.
из-за которого и произошла эволюция.
имелось ввиду появление жизни?
P.S. Не троллинг, реально интересный метод, на досуге сам попробую.
Ну, можно вычислить примерный радиоактивный фон. Матрица же не только излучение космического происхождения ловит.
Впрочем да, это не более чем игрушка, занимательные физические опыты.
Был проект сети на базе смартфонов (в основном образовательный):
http://news.wisc.edu/physicist-turns-smartphones-into-pocket-cosmic-ray-detectors/ Physicist turns smartphones into pocket cosmic ray detectors October 1, 2014 "DECO for Distributed Electronic Cosmic-ray Observatory"
http://pos.sissa.it/archive/conferences/236/691/ICRC2015_691.pdf 2015 Detecting particles with cell phones: the Distributed Electronic Cosmic-ray Observatory "The DECO project provides a cell phone app and interactive web site for education and outreach as well as citizen science."
Для некоторых редких событий сеть детектирования на смартфонах может быть полезна (при размере сети под миллион аппаратов)
http://crayfis.ps.uci.edu/paper.pdf "Observing Ultra-High Energy Cosmic Rays with Smartphones" — "a network of 1000
phones in a square kilometer approaches 100% shower detection efficiency for UHECRs above 10^(19.5) eV"
(но на https://en.wikipedia.org/wiki/Pierre_Auger_Observatory пока что такое ловится эффективнее на бочки с водой, 1.6 тысячи их — https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/PAO_SDTank.jpg — https://en.wikipedia.org/wiki/File:Layout_of_Pierre_Auger_Observatory.svg)
A large network of devices would have unprecedented observing power at energies above 10^20 eV, where current
ground arrays become saturated
Летом такой дождь утром прошёл, что я на свой телефон больше 900 частиц поймал. Счетчик менялся прямо на глазах, я смотрел и офигевал. До этого, кажется за месяц, от силы 4 частицы поймал, и уже начинал терять интерес.
Публикация о проекте на Гиктаймс https://geektimes.ru/post/269710/
Вроде под Android есть даже готовые программы для смартфонов
Radioactivity counter — самая, пожалуй, проработанная.
Если не ошибаюсь, есть даже специальные матрицы на эту тему. Пару лет назад видел статью где на основе ардуино и подобной матрицы человек собрал аналог счетчика гейгера.
Мюоны — это та еще головная боль при детектировании слабого света. Их чудесно видят любые ПЗС и фотоумножители; чуть получше ситуация с лавинными диодами: их спасает очень маленькая активная область.
По опыту могу сказать, что поток мюонов заметно больше, чем частица на см2 в минуту. Но это с учетом менее энергетичных частиц (чувствительные камеры их видят, фотоаппарат — вряд ли).
А расскажите, чем и от каких частиц можно защититься? Регулярно с коллегами думаем в сторону "а что если взять много свинца и обложить им ПЗСку", но дальше разговоров дело пока не заходило.
Единственная проблема свинца — он будет генерировать нейтронные каскады, но ПЗС должна быть к ним нечувствительна.
Однако, если вы детектируете свет, то вам ведь надо оставить окно сверху? А основное направление прихода частиц как раз оттуда. Ну, кроме гаммы — она светит практически со всех сторон.
Принцип действия такой камеры прост и гениален — влажность достигает 100% и высокоэнергетические частицы при взаимодействии передают дополнительную энергию и конденсируют жидкость.
Вот первый попавшийся пример с ютуба:
Имейте ввиду что обычная CCD матрица считает накопленные электроны в ячейке, а вовсе не их энергию.
например, одна смотрит в Землю, будет ли она наблюдать меньше вспышек?
Хотя… камере вообще важно с какой стороны пролетит частица?
В любом случае, можно попробовать поставить боком
Интересно, кстати, расположить матрицу с наклоном в 45 градусов — эффективная площадь конечно уменьшится в 2 раза, но тогда большинство частиц будут задевать НЕСКОЛЬКО пикселей.
Я вот слабо представляю как можно поставить два фотоаппарата друг к другу чтобы минимизировать расстояние между матрицами, а у мобильных матрицы вообще микроскопические для таких целей — буквально считанные миллиметры. Разве что использовать этот факт для наблюдение строго за определённым сектором пространства — этакий аналог телескопа для частиц. Но если наблюдать за определёнными объектами, нужна будет специальная следящая монтировка компенсирующая вращение земли.
Поэтому… чтобы провести эксперимент, надо взять две матрицы хотябы HF или лучше FF и с ними уже опыты проводить. А если взять 6 матриц — можно будет определить вектор частицы.
Я вот что подумал, ведь вполне реально сделать в виде вакуумной лампы такой куб из CCD-сенсоров низкого разрешения размером 5x5 сантиметров и по 100 ячеек в каждом из измерений. Дорого, Беспощадно. Бессмысленно. Ибо такие сенсоры уже есть, размером в сотню метров и сенсорами размером по 10см.
В астрофотографии применяют считывание темных кадров (с закрытым объективом), чтобы отделить на «рабочих» снимках тепловые шумы матрицы от слабых звезд.
Я когда снимал ночные таймлэпсы астро-камерой (zwo asi 120mc) таких «артефактов» было довольно много. Снимал по 1000-2000 кадров за ночь с выдержками 8-16с и «артефакты» проскакивали каждые несколько десятков кадров, что вполне соответствует значению из статьи (1 частица на квадратный сантиметр в минуту).
Я всё думал, что это камера косячит или блики от проезжающих мимо машин.
"… Обнаруженный космонавтом Эдвином Олдрином эффект возникновения световых вспышек был для него настолько неожиданным и непонятным, что он вначале не решался сказать о нем своим товарищам. Однако на обратном пути Олдрин все же просил их проверить его наблюдения. После приземления Нейл Амстронг и Майк Коллинз признались, что они так же, как и Олдрин, наблюдали «световые точки», «черточки» и несколько «двойных точек». С этого времени почти все члены экипажей космических кораблей «Аполлон» сообщали о наблюдении вспышек, которые отличались по яркости и по форме...." http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/n_i_j/1973/9-svet-vspysh.html
и http://preprints.lebedev.ru/wp-content/uploads/2011/12/2006_8.pdf и вопрос какой толщины и конфигурации должны быть пластины(свинец?) перед глазами чтобы максимально увеличить возможность наблюдения глазом? http://n-t.ru/ri/mk/sk103.htm
Есть подозрение, что вспышки, видимые глазом, вызывают высокоэнергетичные ионы. Не все космонавты даже их видели. Более всего таких наблюдений было, вроде, в программе Аполлон (полет на Луну). На низкой орбите МКС их уже меньше. Возможно, мюоны глазами не увидишь. В противном случае при указанной в статье интенсивности 1 мюон на см2 в минуту на уровне земли их было бы видно раз в 20 секунд. Однако, такого не происходит.
Мне кажется, свинцовые пластинки не понадобятся. Мюоны и на обычной фотопластинке треки оставляют. Пример приведен в статье:
http://inno-exp.ru/archive/15/innov_15_2015_52-66.pdf
Кроме того, мюонную томографию используют в том числе и для того, чтобы вулканы просвечивать для отслеживания (в динамике) движения магматических масс:
https://nplus1.ru/material/2015/10/27/muons
Так что, для того, чтобы их (мюоны) серьёзно задержать, потребуется достаточно большой слой свинца. )
Но в теории — да, чувствительность сетчатки позволяет ловить одиночные фотоны.
А шум почему не вычитаете?
Тема очень интересная. Для ловли следов частиц я применял обычную веб-камеру и приложение, написанное на Delphi 7. Большинство следов на мюоны не смахивали (их курс незыблем :-), но все равно жутко интересно смотреть утром, что поймалось. Как бонус — можно использовать для грубой оценки гамма-фона. При расположении вблизи ИИИ частота событий возрастала.
В дополнение своего комментария — вот мой проект для космической рыбалки на MATLAB: https://github.com/Dreamy16101976/CosmicRays_MATLAB
Компилируем в экзешник и можно баловаться.
Четко видны пики яркости, которые явно выделяются из среднего уровня шумов матрицы. В начале также хорошо видно повышение шума из-за нагрева камеры.а если воздушное охлаждение присобачить, направив обычный кулер/вентилятор на камеру, будет заметное отличие?
можете показать разницу фото с холодной матрицы и с горячей?
Я лично не испытывал.
Разница по шумам с холодной-горячей матрицей действительно видна:
— из http://www.mssl.ucl.ac.uk/www_detector/optheory/darkcurrent.html— пример темнового тока в CCD матрице в зависимости от температуры. Температуре в Кельвинах: ( 20C = 273K)
Пусть здесь полежит это видео.
Конструкция не такая простая как может показаться на первый взгляд. Два быстрых сцинтилляционных детектора из пластика сверху и снизу, по срабатыванию обоих на пластины даётся высоковольтный (порядка 10 кВ) импульс вызывающий пробой который визуализирует след частицы. Основные трудности — конструктив (параллельность пластин, изоляция, кажется что оптимальный результат достигается не на воздухе) и времянка (импульс должен быть подан в пределах 500 нс с момента регистрации частицы сцинтилляционными детекторами, а коммутировать 10 киловольт за наносекунды на ёмкость порядка 1000 пФ — ещё та задача). Зато зрелище эффектное.
Странное, однако, явление. мелкие частицы проходят сквозь всё, но почему то не ломает молекулярные связи и материалы. Никогда об этом не задумывался. Просто в теории например: если на площадь 1 кв.см. в 1 минуту пролетает 1 мюон, это значит что за 10 лет через средний объектив площадью скажем около 3 кв.см. пролетает более 15 миллионов частиц (3*60*24*365*10=15768000). И ни одна из них не сталкивается с элементами стекла и материалов, и никак не портит состояние оптики…
Опыт Резерфорда:
www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter6/section/paragraph1/theory.html
…
Следовательно, при достаточно большом значении n α-частицы могли бы испытать рассеяние на большие углы вплоть до 180°. Эти соображения привели Резерфорда к выводу, что атом почти пустой, и весь его положительный заряд сосредоточен в малом объеме.
…
Таким образом, опыты Резерфорда и его сотрудников привели к выводу, что в центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 10^–14..10^–15 м. Это ядро занимает только 10^–12 часть полного объема атома, но содержит весь положительный заряд и не менее 99,95 % его массы.
Даже если одна частица порушит миллионы молекулярных связей на своём пути, что толку если этих молекул порядка 10^23 на жалкий моль вещества? Оптика портится, стекло темнеет но при значительно больших дозах таких частиц. Оно скорее потемнеет от естественного радиационного фона чем от мюонов.
Здесь вспоминается вид стекла рентгеновских трубок бывших в эксплуатации. Стекло приобретает коричневый оттенок, но порядок накопленных доз там измеряется сотнями тысяч-миллионами Р.
Действие беты на стекло не наблюдал ни разу — возможности нет.
У меня на балконе последние полгода стоит счетчик Гейгера, который временами регистрирует скачки радиации в 2-5 раз от среднего значения. Может быть в мюонах причина?.. Вот, например, последний рекорд
Только покоя не дает стабильность скачков во времени — в районе 11, 15 и 19 часов чаще в среду и четверг:
Всю голову уже сломал.)
Нельзя ли пояснить какой используется счётчик, какая схема включения и как усредняются данные? Может быть наведёт на мысль.
Стоит на балконе в таком виде
Счетчик такой ,
Трубка M4011
Измерения проводятся на 5-минутных интервалах с приведением к мкЗв/ч.
Вижу по плате что сигнал снимается скорее всего с катода счётчика. На всякий случай не помешает убедиться что всё нормально с помехами. Самый простой способ — просто отключить высокое напряжение от анода счётчика и оставить в таком состоянии надолго, понаблюдать не будет ли регистрироваться импульсов.
Кстати, недавно наблюдал забавное явление. Троицк, подмосковье, последний этаж многоэтажного дома, от комнаты где лежали приборчики как минимум две стены (кроме пола) до соседних квартир или наружной стены дома.
В 7 часов 50 минут утра проснулся от того что заорали приборчики лежащие в разных местах. Орать перестали довольно быстро и я снова уснул. Проснувшись посмотрел на график с фаста* (остальные не были привязан к какому-либо смартфону) и увидел забавную картинку которую прилагаю. Произошло следующее: сначала фон, потом 6576 цпс** за двухсекундный интервал, потом 13004 цпс, потом 568, и дальше опять фон. Как будто три секунды кто-то рентгеном светанул, но светить тут им нЕкому. У кого какие догадки будут? Надо мной чердак, в принципе может быть что на чердаке кто-то в начале рабочего дня сделал рентгеновский снимок какой-нибудь трубы, но в нашем колхозе такое крайне маловероятно. ШАЛов таких не бывает. Будут ли догадки?
- Фаст = Atom Fast — небольшой сцинтилляционный радиометр-приставка к смартфону, передающая данные через bluetooth 4.0, имеет на борту кристалл CsI(Tl) размером 8850 мм и имеющий очень высокую чувствительность. От типичного фона (10 мкР\ч) средняя скорость счёта 10-15 цпс**, то есть во время этого трёхсекундного импульса скорость счёта была примерно в тысячу раз выше фоновой.
** цпс — от англ. counts per second — импульсов в секунду.
Вот это скачок — так скачок! %)
Я пока больше склоняюсь что светили рентгеном. Очень уж точно получается экспозиция в 3 секунды ровно. Но откуда, кто и зачем — загадка.
Вообще в последнее время всегда с собой таскаю сцинтилляционный детектор, иногда подмечаю забавные особенности местности и зданий.
Могли на чердаке какую-нибудь трубу дефектоскопом светануть, но вроде не практикуется такое у нас.
Где можно купить, в Европу почтой высылаете? На ебее ничего не нашлось.
Здесь лежит краткое описание устройства и работы с ним.
Купить можно у меня. Версия с кристаллом 4*7*35 мм = 12500 рублей, 8*8*50 мм = 16500 рублей, можно в любой валюте по курсу.
Высылаю по всему миру почтой и EMS\Пониэкспрессом. Почтой дешевле но дольше (практически в любую точку мира в пределах $15), остальные сильно зависят от страны но как правило в пределах $40-50.
Если из-за границы то оплату можно пэйпалом, при такой сумме их комиссия не такая значительная.
Спасибо за интерес к нашему прибору!
У которых полно действующих ускорителей частиц (дающих короткий, но узкий и мощный пучок вторичного излучения при сбросе пучка с ускорительного кольца при срабатывании защиты или по окончании сеанса работы) и даже экспериментальные термоядерные установки.
Фотографируем мюоны на рабочем столе. Инструкция по применению