Entrada do prêmio do HackAsay: Detector de partículas cósmicas é ciência cidadã disfarçada como arte

graças à CERN e ao seu trabalho na detecção do Bóson de Higgs usando o grande colisor de Hadron (LHC), houve uma onda de interesse entre muitos para aprender mais sobre os blocos de construção básicos do universo. Cern poderia fazê-lo devido ao imenso poder do LHC – capaz de alcançar uma energia de feixe de quase 14EV. Comparado a isso, alguns raios cósmicos têm energias tão altas quanto 3 × 1020. E esses raios cósmicos continuam chovendo na terra continuamente, criando uma reação em cadeia de partículas quando interagem com moléculas atmosféricas. No momento em que muitas dessas partículas atingem a superfície da terra, eles se mudaram em “Muons”, que podem ser detectados usando os tubos Geiger-Müller (GMT).

[Robert Hart] está construindo uma matriz de detectores individuais de raios cósmicos que podem ser distribuídos através de uma paisagem para exibir como esses raios cósmicos (partículas, tecnicamente) chegam como chuveiros de múons. É um projeto cidadão, disfarçado de instalação de arte.

O coração de cada dispositivo individual será um conjunto de três tubos russos Geiger-Müller para detectar as partículas, e um LED RGB que acende, dependendo do tipo de partícula detectada. Também haverá um amplificador de áudio dirigindo um pequeno alto-falante 1W para fornecer alguns efeitos sonoros. Um painel solar é usado para carregar a bateria, que alimentará os conversores que geram a lógica e as altas tensões necessárias para a matriz GMT. Os sinais GMT passam por um shaper de pulso e, em seguida, através dos portões lógicos, sendo finalmente amplificados para conduzir os LEDs e o amplificador de áudio. Dependendo da direção e ordem em que as partículas passam pelos GMTs, o dispositivo produzirá um flash brilhante de uma das 4 cores – Vermelho, azul ou branco. Também desencadeia a geração uma das três notas musicais – C, F, G ou uma combinação de todos os três. A seção lógica usa a detecção de coincidência, que funcionou bem para suas iterações anteriores. Um detector de coincidência é um e lógica que produz uma saída quando dois eventos de entrada ocorrem suficientemente próximos uns dos outros no tempo. Ele é experimentado com várias versões de design, antes de se estabelecer em um trio de 555 multivibradores monostable para fornecer a modelagem inicial de pulso, seguido por alguns e portões. Um design puro PCB traz tudo juntos.

Enquanto os protótipos estão alojados em casos de madeira, ele vai experimentar vários opções de gabinete e montagem para ver quais funcionam melhor – postes de lâmpada de bolinhos, esferas, algo que paira em uma árvore ou tripé ou é colocado no chão como um bloco de pavimentação. Protótipos e instalações futuros podem incluir um software, soma de pulso e detectores de estado sólido. Embutido abaixo é um vídeo de sua versão atual do detector, mas existem vários outros vídeos interessantes em sua página de projeto que valem a pena olhar. E se isso te tenham interessado, confira este Folheto da CERN – LHC, o guia para uma simples explicação da física de partículas e informações sobre o LHC.

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