Trigger-Hodoskop


    Das Trigger-Hodoskop bietet die Möglichkeit verschiedene Aspekte der kosmischen Strahlung zu untersuchen, indem der Nutzer eigene Bedingungen definieren kann, die ein Signal erfüllen muss. So lassen sich bestimmte Ereignisse filtern. Das Experiment besteht aus Teilen von Szintillationszählern, die bis zum Jahr 2000 im L3-Cosmic Experiment am CERN eingesetzt wurden. Nun werden die Szintillationszähler am DESY in Zeuthen für Schülerexperimente genutzt.

     
    Versuchsaufbau


      Das Experiment besteht aus:
      • 3 Ebenen mit je 4 Segmenten,
      • jedes Segment wird von 2 PMTs ausgelesen,
      • einer Hochspannungsversorgung für die PMTs,
      • einer DAQ-Karte,
      • einem Computer für die Steuerung der Komponenten und der Speicherung der Daten.

      Die schematische Abbildung zeigt die drei Ebenen des Teleskops. Ebene 1 und 2 liegen ca. 70 cm und Ebene 2 und 3 ca. 220 cm auseinander. Die Segmente einer Ebene sind 0,5 × 0,5 m2 große Szintillatoren, in denen ein Lichtsignal entsteht, sobald diese von Myonen aus der kosmischen Strahlung durchdrungen werden. Das Licht in jedem Segment wird von zwei PMTs gemessen. Nur wenn beide PMTs gleichzeitig Licht detektieren, wird das als Signal gewertet. Auf diese Weise wird der Einflussvon zufälligen Fehlsignalen reduziert. Zur weiteren Reduzierung von Fehlsignalen sind die drei Detektorebenen in Koinzidenz geschaltet. Damit wird garantiert, dass nur Signale von kosmischen Teilchen gewertet werden, weil nur diese eine ausreichende Energie haben Segmente in allen drei Ebenen zu durchqueren.

       
      Datenstruktur


        Mit dem Trigger-Hodoskop stehen Daten seit 2010 für die Auswertung zur Verfügung.
        Folgende Informationen werden in einem Datensatz gespeichert: die Zeit, die Segmente mit einem Triggersignal (Teilchendurchgang), Luftdruck und Außentemperatur. Weitere Informationen findest du in der Datensatzbeschreibung.

         
        Mögliche Aufgabenstellungen


          Mit dem Trigger-Hodoskop werden seit Mai 2004 Daten aufgezeichnet. Folgende Untersuchungen sind z. B. möglich:

          • Bestimmung der Rate kosmischer Teilchen im zeitlichen Verlauf
          • Häufigkeit von Luftschauern und Myonen (Myon-Kandidat: in jeder Ebene wurde ein Segmente getroffen, Luftschauer: in jeder Ebene wurden alle Segmente getroffen)
          • Bestimmung der Rate in Abhängigkeit von Wetterbedingungen wie Luftdruck, Temperatur oder Luftfeuchte
          • Vergleich der Ergebnisse verschiedener Jahre
          • Suche nach kurzen Zeitabschnitten mit erhöhter Rate, deren Ursache z. B. Sonneneruptionen sein können
          • Suche nach Forbush Decreases und Ground Level Enhancements in den Raten kosmischer Teilchen
          • Vergleich mit Daten, die eigenständig mit dem CosMO- oder Kamiokannen-Experiment genommen wurden

          Beispieldiagramme


            Auf der Plattform Cosmic@Web finden sich unter der Session-ID Trigger-Hodoskop einige Beispieldiagramme.
             

            Myonrate-Zeit-Diagramm