Takket være CERN og deres arbejde med at opdage Higgs Boson ved hjælp af den store Hadron Collider (LHC) har der været en stigning af interesse blandt mange for at lære mere om universets grundlæggende byggesten. CERN kunne gøre det på grund af den enorme magt af LHC – i stand til at nå en stråle energi på næsten 14TEV. Sammenlignet med dette har nogle kosmiske stråler energier så højt som 3 × 1020 EV. Og disse kosmiske stråler fortsætter kontinuerligt ned på jorden, hvilket skaber en kædereaktion af partikler, når de interagerer med atmosfæriske molekyler. På det tidspunkt, hvor mange af disse partikler når jordens overflade, har de muteret i “muoner”, som kan detekteres ved hjælp af Geiger-Müller-rør (GMT).
[Robert Hart] bygger en række individuelle kosmiske ray detektorer, der kan fordeles på tværs af et landskab for at vise, hvordan disse kosmiske stråler (partikler, teknisk) ankommer som brusere af muoner. Det er et borgervidenskabsprojekt forklædt som en kunstinstallation.
Hjertet af hver enkelt enhed vil være et sæt af tre russiske Geiger-Müller rør for at detektere partiklerne, og en RGB LED, der lyser op afhængigt af typen af detekterede partikel. Der vil også være en lydforstærker, der kører en lille 1W højttaler for at give nogle lydeffekter. Et solpanel bruges til at oplade batteriet, som vil fodre de omformere, der genererer logikken og højspændinger, der kræves til GMT-arrayet. GMT-signalerne passerer gennem en puls shaper og derefter gennem de logiske porte, der endelig forstærkes for at drive LED’erne og lydforstærkeren. Afhængigt af retningen og ordenen, hvor partiklerne passerer gennem GMT’erne, vil indretningen producere en lys flash på en af 4 farver – rød, grøn, blå eller hvid. Det udløser også generation en af tre musikalske noter – C, F, G eller en kombination af alle tre. Den logiske sektion bruger tilfældighedsdetektering, som har fungeret godt for hans tidligere iterationer. En tilfældighed detektor er en og logik, der frembringer en udgang, når to indgangshændelser forekommer tilstrækkeligt tæt på hinanden i tide. Han eksperimenteres med flere designversioner, inden han bosætter sig på en trio på 555 monostable multivibratorer for at tilvejebringe den indledende pulsformning, efterfulgt af nogle og porte. Et pænt PCB-design bringer det hele sammen.
Mens prototyperne er anbragt i træsager, vil han eksperimentere med forskellige kabinetter og monteringsindstillinger for at se, hvilke fungerer bedst – bollard lampeindlæg, kugler, noget der hænger på et træ eller stativ eller sættes i jorden som en belægningsblok. Fremtidige prototyper og installationer kan omfatte en software, puls summende og solid state detektorer. Embedded nedenfor er en video af hans nuværende version af detektoren, men der er flere andre interessante videoer på sin projektside, der er værd at se på. Og hvis dette har fået dig interesseret, tjek denne CERN brochure – LHC, vejledningen til en simpel forklaring på partikelfysik og information om LHC.
HackadayPrize2017 er sponsoreret af: