Promieniowanie kosmiczne / Cosmic rays

 

W ramach ćwiczenia prowadzony jest pomiar natężenia wtórnego promieniowania kosmicznego w funkcji kąta zenitalnego. Promieniowanie to składa się głównie z mionów (70%) oraz elektronów i kwantów gamma (30%). Dociera ono do powierzchni Ziemi z górnych warstw atmosfery, gdzie wytwarzane jest w oddziaływaniu pierwotnego promieniowania kosmicznego (głównie protony i cząstki alfa emitowane przez źródła astrofizyczne) z jądrami atomów gazów atmosferycznych.

W pomiarach wykorzystywane są dwa detektory scyntylacyjne, każdy składający się z prostokątnej płytki scyntylatora plastykowego, światłowodu oraz z fotopowielacza rejestrującego fotony scyntylacji. Detektory umieszczone są na obrotowym ramieniu pozwalającym na wybranie określonego kąta rejestracji cząstek promieniowania kosmicznego w stosunku do kierunku pionowego.

Wyznaczanie natężenia promieniowania kosmicznego odbywa się poprzez zliczanie koincydencji impulsów z detektorów ustawionych pod danym kątem. Zastosowany układ elektroniczny umożliwia również rejestrację różnicy czasu pomiędzy impulsami z detektorów, co przy znajomości odległości detektorów pozwala na wyznaczenie prędkości cząstek promieniowania kosmicznego.

 

 As part of the experiment, the intensity of the secondary cosmic rays is measured as a function of the zenith angle. These rays consist mainly of muons (70%) as well as electrons and gamma quanta (30%). They reach Earth’s surface from the upper atmosphere, where they are produced by the interaction of the primary cosmic rays (mainly protons and alpha particles emitted by astrophysical sources) with nuclei of atoms of atmospheric gases.
In the experiment, we use two scintillation detectors mounted on a rotary arm allowing to select a specific angle of registration of the cosmic rays relative to the vertical direction. Determination of the intensity of the cosmic rays is done by counting the coincidences of pulses from the detectors set at a given angle. The applied electronics system also allows to measure the time difference between the detectors, what, combined with the knowledge of the distance between the detectors, makes it possible to determine the velocity of the cosmic ray particles.