Космические лучи, ШАЛ

[AlexDark]

После долгих экспериментов по наблюдениям на VLF диапазоне (кроме помех и близких гроз в городе ничего не ловится) и после того, как обломал меня человек. обещавший собрать и настроить приемник на 1.4ГГц, я плюнул на все это и решил собрать детектор космических лучей. Для начала - абы какой - лишь бы чего-то ловил. Собрал, и захотелось большего. Перечитал кучу статей, журналов и прочих материалов конференций, решил остановиться на мини-детекторе, позволяющем отлавливать частицы сверхвысоких энергий на основе эффекта Линсли. (см. пдф в аттаче).  Пока я рассчитывал на эту конструкцию детектора, были разработаны и собраны восьмиканальный быстрый дискриминатор со следящим порогом, быстрые усилители и активные делители ФЭУ, счетчики импульсов, заполучено более 100кг плит пластикового сцинтиллятора, разработан, но пока не собран источник высокого напряжения (есть готовый фабричный, но он пищит). Ну и параллельно я читал еще больше статей, пока не осознал, что вся идея изначально была не верна - системы детекторов для наблюдения ШАЛ надо монтировать на крыше или на поверхности земли, так. чтобы над детекторами не было толстого слоя вещества, в котором частицы ШАЛ будут порождать локальные микро-ливни, и портить всю картину. Т.к. у меня нет возможности монтировать систему на улице и надо мной получается около 1-1.5м бетона (я живу на 2 этаже пятиэтажки), то ни система детекторов ака mini-array из-за того что бетона много, так и мюонные всякие системы (из-за того. что бетона мало) отпадают, по крайне мере тех конструкций, что я видел в литературе. И это меня сильно демотивировало. Уже год все железо лежит без дела, т.к. я не могу найти подходящей конструкции детектора, к которому можно приделать мое железо.
Железо изначально проектировалось модульным, т.е. оно не заточено жестко под какую-то одну цель - подойдут любые временные измерения.
Дабы не начиналось разговоров о маниловщине, сначала фото:
Первый рабочий вариант дискриминатора

4 канала дискриминатора и кросс-плата

Активный делитель и предусилитель

Детектор в сборе (ФЭУ-30, плита 800*320*50)

Первый свет системы

Считаем. При поворотах плиты детектора по скорости счета видна анизотропия излучения.

Примерил в корпус


Может быть, кто-то сможет подсказать, какую конструкцию детектора можно сделать для наблюдений/ловли чего-нибудь интересного? Считать мюоны, время жизни мюона - делал, не интересно. Хочется ловить какие-то редкие события, "сортировать" и считать разные типы частиц, или наблюдать какие-то длительные процессы. В наличии есть много разных ФЭУ, 4 плиты сцинтиллятора указанного выше размера, могу сделать черенковский детектор разумного объема (в районе 50-70л/макс), так же могу использовать свинец и сталь в разумных количествах. Данные должны быть временными (амплитудные с такого типа сцинтиллятора все равно не снять).  В журналах ПТЭ есть описания слоеных детекторов с разделением по типу частиц, но они все предназначены для запуска на стратостатах, и на высоте в 400м на уровне земли скорее всего ничего путного не покажут. Я списывался с В. Рыкалиным из Москвы, он дал контакт на Баксанскую нейтринку, и вроде кто-то на нейтринке заинтересовался возможностью автономного детектора, но потом все это благополучно заглохло - главный не нашел времени для переговоров. В доступной мне литературе (ПТЭ, Nuclear instruments and methods of phisic research и прочее) ничего подходящего тоже не нашел, журналы времен пионеров изучения космических лучей (50-е) почти все недоступны в сети.
Ну и прошу ногами не пинать - это чисто самодеятельность, образование у меня совсем из другой области.

[Dmitry777]

журналы времен пионеров изучения космических лучей (50-е) почти все недоступны в сети.

А библиотеки для кого пока ещё работают.
Я не так давно ходил журнал Радио тех годов смотрел.
Или у вас позакрывали?

[AlexDark]

Так советские журналы типа ПТЭ я себе отсканил, а вот где искать препринты тиражом 20 экз от 1951 года (условно) , и импорт - я не знаю.

[Boris Green]

Наверное, не в тему, но.. Потерял ссылку и не могу найти в гугле. Была домашняя страничка человека, который собрал блок из датчиков радиации типа СБМ-20 и поместил в свинцовый домик толщиной около 20см. И он периодически детектировал космические частицы высокой энергии, по толщине свинцового экрана определял min порог энергии. Как он отличал сработку от природных источников в самом свинце - не знаю, без ФЭУ вряд ли это возможно.

[AlexDark]

Это я читал.  Отделить космическую частицу от природного фона можно по треку - собирается "бутерброд" из счетчиков в 3 или более слоев,  и если счетчики срабатывают по траектории частицы, пронзающей этот бутерброд, то это частица высокой энергии, а если единичный счетчик - то фон внешний или материала счетчика. Свинец, помимо экранировки от естественного фона, служит радиатором, в котором высокоэнергетические частицы порождают каскады, которые проще воспринимают гейгеры.

Есть. конечно, еще один вариант наблюдений - улавливание черенковского света, порожденного в толще атмосферы потоком частиц.  По сути это светосильный рефлектор с камерой разрешением сотня-две пикселей, где каждый пиксель - ФЭУ. Как пример  - российская "Тунка" или "Fly's eye". Я думал попробовать подобное, но я не нашел информации, можно ли выловить черенковский свет в условиях городской засветки. Параметры вспышки - длительность порядка десятка нс, спектр с пиком в синем и плавным спадом в сторону красного. По идее можно было бы срезать изрядную часть засветки, использовав  фильтр с полосой пропускания в районе пика черенковского света и чувствительности ФЭУ, скажем ОIII. Но опять же - не уверен, что засветка не забьет черенковскую вспышку в принципе, что никакими фильтрами ее не вытащить.  А покупать фильтр, зеркало, собирать все это, и получить ноль - не хочется.

[Philipp]

.
https://ikfia.ysn.ru/elektronnye-publikatsii/
http://www.ysn.ru/ipm/yktMT00/

[библиограф]

Хочется ловить какие-то редкие события, "сортировать" и считать разные типы частиц, или наблюдать какие-то длительные процессы.

Многие так хотели, акад. Алиханьян, например, в конце 40-х годов открыл с помощью телескопов счётчиков  в космических лучах  варитроны - и даже получил за это Сталинскую Премию.
Кто сейчас об этом помнит?
Обзор в УФН стр. 512
РАСПАД И ЯДЕРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОСТАНОВИВШИХСЯ ЗАРЯЖЕННЫХ МЕЗОНОВ
Г. Б. Жданов
https://www.ufn.ru/ufn49/ufn49_12/Russian/r4912.pdf
Не следует слишком доверять результатам эксперимента, пока они не подтверждены теорией
     Артур Эддингтон

[AlexDark]

Чего именно хотели? Ну детектор мюонов делается из 2 кусков сцинтиллятора и поглотителя между ними, даже можно калириметр собрать.  Но это все слишком просто. хотя, очевидно, придется мюонник и делать.