SEVAN-Projekt


    Das Space Environment Viewing and Analysis Network (SEVAN) wurde vom A. Alikhanyan National Lab in der armenischen Hauptstadt Jerewan entwickelt, um verschiedene Arten kosmischer Teilchen gleichzeitig zu messen. Dadurch ist es möglich, kosmische Wettereffekte, die durch eine erhöhte Sonnenaktivität hervorgerufen werden, aber auch die Auswirkungen von Sonnenwinden auf den Fluss kosmischer Teilchen zu untersuchen.

    Zu dem Netzwerk gehören Detektormodule in Armenien, Kroatien, Bulgarien, der Slowakei, Tschechien und in Indien. In einem ersten Schritt wurden Daten des Detektors auf dem Aragaz (in 3200 m Höhe) in Armenien für die Ananlyse über Cosmic@Web zur Verfügung gestellt und nun um Daten des Detektors auf dem bulgarischen Berg Musala (2925 m Höhe) erweitert.

    Schüler können mithilfe dieser Daten den Fluss von Myonen, Elektronen, Neutronen und Gammastrahlung vergleichen und ihr Langzeitverhalten sowie den Einfluss von Luftdruck und Temperatur untersuchen.
    Von besonderem Interesse sind das kosmische Wetter und andere Effekte, die mit der Aktivität der Sonne verbunden sind.

     
    Versuchsaufbau


      Wie in der schematischen Darstellung zu sehen ist, sind die aktiven Komponenten des SEVAN Detektors drei Plastikszintillationszähler. Die Photomultiplier (PMTs) sind nicht direkt mit den Szintillatorplatten verbunden. In diesem Versuchsaufbau breitet sich das Szintillationslicht in der Luft innerhalb eines lichtdichten Kegels aus.

      Zwischen den äußere Plastikszintillatoren in einer Größe von 100 x 100 x 5 cm3 befinden sich zwei 4,5 cm dicke Bleiabsorber and ein 50 x 50 x 20 cm3 großer Stapel mit weiteren Szintillatoren.

      Die elektronische Datenerfassung (DAQ) ermöglicht die Erkennung und Aufzeichnung aller logischen Kombinationen von Detektorsignalen, die in weiteren Analysen ausgewertet werden können.
      Myonen erzeugen ein Signal, das entweder alle drei Szintillatorschichten oder nur die obere und untere Platte im äußeren Bereich durchdringt. Neutrale Teilchen wie Gammas und Neutronen können nur in der mittleren 20 cm dicken Szintillatorschicht geladene Teilchen erzeugen, wordurch wiederum Sizintillationslicht entsteht.
      Niederenergetische Elektronen und Gammas können ausschließlich im oberen Szintillator ein Signal erzeugen. Ihre Zerfallsprodukte werden in der Bleischicht absorbiert. Schräg einfallende Teilchen, die am oberen Szintillator vorbeifliegen und nur den unteren treffen, können nicht genauer bestimmt werden. Dabei kann es sich sowohl um geladene als auch um neutrale Teilchen handeln.

       
      Datenstruktur


        Die auf Cosmic@Web verfügbaren Datensätze enthalten: Zeit, Jahr/Monat/Tag/Stunde, Teilchenraten für 8 verschiedene trigger-Bedingungen, Luftdruck und Temperatur. Weitere Informationen findest du in der Datensatzbeschreibung.

         
        Mögliche Aufgabenstellungen


          • Bestimmung der Teilchenraten für alle 8 Trigger-Bedingungen in Abhängigkeit von der Zeit und Vergleich der Ergebnisse
          • Untersuchung der Abhängigkeit der Teilchenraten von Luftdruck und Temperatur
          • Vergleich der Ergebnisse verschiedener Jahre
          • Suche nach starken Sonneneruptionen, die sogenannte Ground Level Enhancements (GLEs) verursachen und für wenige Stunden zu einer erhöhten Teilchenrate führen
          • Suche nach Forbush Decreases, bei denen starke Sonnenwinde für eine geringere Teilchenrate sorgen
          Für die letzten beiden Vorschläge ist eine Luftdruckkorrektur der Teilchenrate erforderlich. Vergleichsdaten zu GLE- und Forbush-Ereignissen finden sich im Internet.

           
          Beispieldiagramme


            Auf der Plattform Cosmic@Web finden sich unter der Session-ID Sevan-Aragats einige Beispieldiagramme.
             

            Myonrate-Zeit-Luftdruck-Diagramm