LiDO (Liquid Scintillation Decay Observer) ist ein Experiment zur Messung der mittleren Lebensdauer kosmischer Myonen. Diese zerfallen, wenn sie gestoppt werden, in ein Elektron bzw. ein Positron und zwei Neutrinos. Bis auf die Neutrinos sind alle diese Teilchen im LiDO detektierbar und werden für die Messung genutzt.

     
    Versuchsaufbau


      Der Versuchaufbau besteht aus:

      • einem lichtdichter, 12 Liter Stahlbehälter,
      • 12 Liter Flüssigszintillator,
      • einem PMT,
      • einer Hochspannungsversorgung für den Photomultiplier,
      • einer DAQ-Karte,
      • einem Computer zum Speichern der Daten.

      Geladene Elementarteilchen, wie das Myon, erzeugen im Szintillator einen Lichtblitz, der vom PMT registriert wird. Wenn ein Myon im Detektor gestoppt wird und zerfällt, dann erzeugt das Zerfallsteilchen Elektron oder Positron einen weiteren Lichtblitz. Zur Bestimmung der mittleren Lebensdauer von Myonen wird die Zeitdifferenz zwischen dem ersten Signal (Myon) und dem zweiten (Elektron oder Positron) gemessen. Dabei werden nur Ereignisse akzeptiert, bei denen die Zeitdifferenz zwischen den beiden Signalen kleiner als 20 Mikrosekunden ist. Die Darstellung der Häufigkeit solcher Ereignisse in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz zwischen den Signalen eines Ereignisses erlaubt die Bestimmung der mittleren Lebensdauer.

       
      Datenstruktur


        Die auf Cosmic@Web abgespeicherten Datensätze enthalten: Zeit (volle Stunde), Zeit (Registrierung des Zerfalls), Luftdruck, Temperatur, Zeitdifferenz (Registrierung Myon - Registrierung Elektron), Anzahl der Zerfälle pro Stunde. Weitere Informationen findest du in der Datensatzbeschreibung.

         
        Mögliche Aufgabenstellungen


        • Die Bestimmung der mittleren Lebensdauer kosmischer Myonen.
        • Die Rate der Myonzerfälle kann in Abhängigkeit von der Zeit, dem Luftdruck und der Außentemperatur untersucht werden.
        • Vergleich mit dem Ergebnis eigener Lebensdauermessungen mit dem CosMO- oder Kamiokannen-Experiment.

        Beispieldiagramme


          Auf der Plattform Cosmic@Web finden sich unter der Session-ID LiDO-Experiment einige Beispieldiagramme.
           

          Zerfallszeiten von Myonen