Detectie van Airshowers Eigenschappen van air showers Experimentele

Detectie van Airshowers Eigenschappen van air showers Experimentele opstelling Impressie van een kosmische shower boven Gent H. J. Bulten NIKHEF/VU 29 okt. 2002

Detectie kosmische showers Frequentie showers: “Second knee”: ~ 1/m 2/jaar “Ankle”: ~ 1/km 2/jaar (van Nagano en Watson, Rev. Mod. Phys. 72, 689 (2000)).

Detectie kosmische showers Aardoppervlak: Ongeveer 4 miljard Electronen per 1019 e. V shower x 106 (van Nagano en Watson, Rev. Mod. Phys. 72, 689 (2000)). Ontwikkeling van 1019 e. V shower. Het aantal electronen is gegeven als functie van de diepte in de atmosfeer.

Detectie kosmische showers Geladen deeltjes: ongeveer 1/m 2 op 1. 5 km afstand van het hart voor een 1019 e. V shower die loodrecht invalt (van Nagano en Watson, Rev. Mod. Phys. 72, 689 (2000)). Deeltjes dichtheid op het aardoppervlak als functie van de afstand tot het hart van een 10^19 e. V proton shower.

Detectie kosmische showers 1. Om wetenschappelijk relevante data te verkrijgen is nodig: 1. detectie positie hart 2. detectie aantal deeltjes/detector op ~ 1 km afstand hart 3. Tijdsvenster van ong. 2 microseconden 2. coïncidenties tussen detectoren op minimaal 3 locaties ong. 1 km uit elkaar noodzakelijk. H. J. Bulten (van Nagano en Watson, Rev. Mod. Phys. 72, 689 (2000)). NIKHEF/VU 29 okt. 2002

Opstelling • 2 plastic scintillatoren naast elkaar • scintillator showers geven coïncidenties • in skibox op dak school GPS antenne lightguide • zelfde hoeveelheid materiaal boven iedere detector • lichtdicht, waterdicht, ruimte voor elektronica Fotomultiplier, HV • detectie coincidenties en deeltjes aantallen Netwerk, datagrid • tot 2 microseconden uit elkaar • vanaf minimum-ionizing • oscilloscoop kaart slaat data op • Correlatie met andere opstellingen • nauwkeurige positie en tijd: GPS kaart • data via netwerk beschikbaar H. J. Bulten GPS-kaart Trigger Amplifier, shaper Discr. NIKHEF/VU 29 okt. 2002 Oscilloscoop kaart

GPS • Sinds mei 2000: • ~10 m resolutie, ~20 ns resolutie mogelijk voor standard position system • GPS-kaart in PC, • 100 ns voor onze kaart (10 MHz klok)

Oscilloscoopkaart • Oscilloscoopkaart: • Geintegreerd met de PC • analyse software aanwezig • 2 kanalen • 100 MHz sampling • 16 k opslag -> ruim voldoende om alle data rond een coincidentie op te slaan H. J. Bulten NIKHEF/VU 29 okt. 2002

Data acquisitie • Locale data-acquisitie: in Lab. View op Windows-PC • Grafische user-interface • Grafische software voor scoop kaart • Data collectie via Java servlets en het http protocol • Data toegang via het www. • Visualisatie programma’s en analyse programma’s: voorbeeld http: //www. hef. kun. nl/nahsa

Detector in Nijmegen

Detector in Nijmegen

Metingen Detectoren moeten geijkt worden = drempelwaarde moet goed staan, HV moet goed staan, timing mag niet te veel veranderen. Detectoren moeten aan staan = dus ook de pc, de netwerk verbinding, etc. Analoge data beschikbaar via netwerk (offline correcties beperkt mogelijk) ijking van de detectoren mogelijk door ze onder elkaar te zetten. muon H. J. Bulten NIKHEF/VU 29 okt. 2002