Your SlideShare is downloading. ×
Kincskeresés kozmikus             részecskékkel          Barnaföldi Gergely Gábor, Bencédi Gyula,     Hamar Gergely, Meleg...
Kincskeresés kozmikus               müonokkal   Barnaföldi Gergely Gábor, Bencédi Gyula, Hamar Gergely,     Melegh Hunor G...
De hát miért ilyen?              Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   3
De hát miért ilyen?         a Tejút vagy Galaxis ahol élünk...              Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal...
Tartalom●   A kozmikus sugárzás és felfedezése●   Kozmikus sugárzás alkalmazása●   Gáztöltésű detektorok (ALICE & REGARD)●...
I. A kozmikus sugárzás és felfedezése           Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   6
A kozmikus sugárzás története●   Elektroszkóp elveszti a töltést        ●   Wulf szerzetes (1909): kísérletek            a...
A kozmikus sugárzás története●   Elektroszkóp elveszti a töltést        ●   Wulf szerzetes (1909): kísérletek            a...
A kozmikus sugárzás tulajdonságai●   Energiaeloszlás:      N(>E) = k*(E+1)-a          ●   E a részecske energiája [GeV];  ...
A kozmikus sugárzás eredete●   Primer kozmikus sugárzás:       ●   A világűrből érkező           nagyenergiás részecskék  ...
II. A kozmikus sugárzás alkalmazása           Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   11
Az LHC és legnagyobb kísérletei                                                             ATLASCMS                      ...
Ennél van nagyobb energia is...                                          HozamEgy részecskegyorsító 10-15 évLHC energiák f...
A kozmikus sugárzás alkalmazása●   Ütközések „ingyen”:       ●   A világűrből érkező           nagyenergiás részecskék    ...
Kincskeresés müontomográffal●   Elv: kozmikus „röntgenkép”        ●   Első alkalmazás L.W. Alvarez:            rejtett kam...
Müontomográf alkalmazások●   Nap Piramisa (Mexikó)    R. Alfaro, V. Grabski: Searching for possbile hidden chambers in the...
Müontomográf alkalmazások●   Nemzetvédelmi alkalmazás (Los Alamos)●   Széndioxid Csapda térfogat mérése                  B...
II. Gáztöltésű detektorok,ALICE és REGARD Csoport       Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   18
Gáztöltésű detektorok – GM cső●   Geiger-Müller számláló       ●   H. Geiger, E. Rutherford W. Müller       ●   1908 H. Ge...
Gáztöltésű detektorok – MWPC●   Sokszálas kamra (MWPC)       ●   Georges Charpak (1924 -)       ●   1968 sokszálas kamra  ...
A REGARD csoport és tevékenysége●   Detektorfejlesztés       ●   Mikro-mintázatú detektorok       ●   Gáz-elektronsokszoro...
A REGARD csoport és tevékenysége●   CERN-es fejlesztések       ●   Trigger detektor fejlesztése az           LHC ALICE kís...
III. A müontomográf   Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   23
A müontomográf szerkezete●   Müontomográfia:       ●   Nagyenergiás müonok           szögeloszlásának mérése       ●   1 v...
A REGARD müontomográf építése●   CCC kamra készítése●   Müontomográf feműködése                 Barnaföldi GG: Kincskeresé...
A REGARD müontomográfALICE VHMPID fejlesztés mellékterméke...●   4 közelkatódos kamra (CCC)●   Érzékeny felület: 32 cm x 3...
Egyszerű teszt:ólomtömb „müonképe”●   Müontomográfia:       ● A müonok elnyelődnen a         nagyon sűrű anyagokban       ...
Egyszerű teszt:ólomtömb „müonképe”●   Laboratóriumi körülmények●   Abszorber torony:       tömeg: 150 kg       térfogat: 2...
DÖME mérése az EK-ban●   DÖgnehéz MérőEszköz●   8.5 t vas a régi Erzsébet-hídból●   II. Világháború előtti vas (nincs     ...
90Az ELTE kép Sr forrással     Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   30
IV. Kincskeresés Magyarországon       müontomográffal...         Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012...
A müontomográfos méréseink       Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   32
A müontomográfos méréseink●   Labor (0 m):    > 100 nap, > 100 M müon esemény●   Jánossy akna (-10, -20, -30 m):    15 nap...
Tesztmérések: Jánossy mélyakna                         ●   3 szintes, 32 m mély                             földalatti épí...
Méréseink: Molnár János barlang         Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   35
Budapest kincse: Molnár János barlang●   Termál barlang a városban       ●   Új barlang: 10-100 ezer éves       ●   99%-a ...
Budapest kincse: Molnár János barlang            Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   37
Budapest kincse: Molnár János barlangVirtuális túra   Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   38
Mérések a Molnár János barlangban          Run_162               Run_164 Run_163    Run_162       Run_164                 ...
Run_162: 1 hónap, 80k esemény      Run_162        Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   40
Run_163: 3 hét, kb. 800k esemény                               Run_163          Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müono...
Hasonlóság a domborzattal●   Térképezés (GPS):       ●   3 cm-es pontosság(!)       ●   Saját szintvonal térkép       ●   ...
Rózsadomb domboldal   Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   43
Méréseink: Ajándék barlang, Pilis         Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   44
Pilis kincse: Ajándék barlang       Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   45
Pilis kincse: Ajándék barlang       Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   46
Pilis kincse: Ajándék barlang●   Ajándék barlang (Ariadné):       természetes barlangrendszer a       Pilisben       Feltá...
Méréseink: Ajándék barlang, Pilis         Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   48
Mérési környezet paraméterei●   Ajándék barlang (Ariadné):       természetes barlangrendszer a       Pilisben       Feltár...
A Pilisi hegyoldal rekonstrukciója●   Müon fluxus binenkénti    statisztikus hibával●   Müon hozam    Nyugat felé tolódik ...
A Pilisi hegyoldal rekonstrukciója●   A Pilis hegyoldal alulról        ●   Piros vonalak:            GPS alapján számított...
Méréseink: Kőbánya alagútrendszere          Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   52
Kőbánya kincse: kőbányai alagutak          Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   53
Kőbánya kincse: kőbányai alagutak          Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   54
Kőbánya alagútrendszere feletti anyag            Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27   55
ALICE és REGARD                                       KUTATÓINK BGG1, Bámer Csaba2, Bencze György1, Bencédi Gyula1,2, Hama...
ALICE és REGARD                Köszönjük a                              KUTATÓINK                 figyelmet! BGG1, Bámer C...
Összegzés: REGARD müontomográf●   Nagyléptékű szerkezetvizsgálat kozmikus részecskékkel.●   Megvalósítás:      Detektor:  ...
Köszönetnyilvánítás                TÁMOGATÓK                 OTKA NKTH  CK A08-77719, A08-77718, NK-77816         TOVÁBBI ...
Célok, megvalósítás        ●   Kutatásunk célja:            ● Földalatti üregek keresése            ● Domborzat rekonstruk...
Adatgyűjtő rendszer (DAQ)●   PIC32 alapú DAQ                          HMI●   Minden funkció egy fő alaplapba van    integr...
Adatgyűjtő rendszer (DAQ)●   PIC32 alapú DAQ●   Minden funkció egy fő alaplapba van    integrálva●   Kis egység:    középs...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

BpSM 2012.11. - Barnaföldi Gergely Gábor: Kincskeresés kozmikus részecskékkel

373

Published on

Budapest Science Meetup: 2012. november

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
373
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "BpSM 2012.11. - Barnaföldi Gergely Gábor: Kincskeresés kozmikus részecskékkel"

  1. 1. Kincskeresés kozmikus részecskékkel Barnaföldi Gergely Gábor, Bencédi Gyula, Hamar Gergely, Melegh Hunor Gergely, Oláh László, Surányi Gergely, Varga DezsőREGARD csoport & Magyar ALICE CsoportBudapest Science MeetupBudapest, 2012. november 15.
  2. 2. Kincskeresés kozmikus müonokkal Barnaföldi Gergely Gábor, Bencédi Gyula, Hamar Gergely, Melegh Hunor Gergely, Oláh László, Surányi Gergely, Varga Dezső REGaRD csoport & Magyar ALICE CsoportSimonyi Nap, Wigner FKBudapest, 2012. október 16.
  3. 3. De hát miért ilyen? Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 3
  4. 4. De hát miért ilyen? a Tejút vagy Galaxis ahol élünk... Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 4
  5. 5. Tartalom● A kozmikus sugárzás és felfedezése● Kozmikus sugárzás alkalmazása● Gáztöltésű detektorok (ALICE & REGARD)● A REGaRD müontomográf● Kincskeresés Magyarországon Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 5
  6. 6. I. A kozmikus sugárzás és felfedezése Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 6
  7. 7. A kozmikus sugárzás története● Elektroszkóp elveszti a töltést ● Wulf szerzetes (1909): kísérletek az iskolában és környék homokkőbányáiban. ● Eredetileg a kőzetre gyanakodtak, de a bányában lassabban. ● Párizsi egyetem + Eiffel torony: magasabban erősebb a sugárzás ● Viktor Hess (1912) hőlégballonos mérés 6 km-ig. (Nobel: 1936) Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 7
  8. 8. A kozmikus sugárzás története● Elektroszkóp elveszti a töltést ● Wulf szerzetes (1909): kísérletek az iskolában és környék homokkőbányáiban. ● Eredetileg a kőzetre gyanakodtak, de a bányában lassabban. ● Párizsi egyetem + Eiffel torony: magasabban erősebb a sugárzás ● Viktor Hess (1912) hőlégballonos mérés 6 km-ig. (Nobel: 1936) ● Carl Anderson: pozitron (1932) ● Powell: a müonok nehéz elektronok (1947) ● Pierre Auger, Jánossy Lajos Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 8
  9. 9. A kozmikus sugárzás tulajdonságai● Energiaeloszlás: N(>E) = k*(E+1)-a ● E a részecske energiája [GeV]; ● N(>E): az E-nél nagyobb energiájú részecskék száma; ● k≅5000 részecske/m2; ● a≅1.6● Szögeloszlás: Φ(θ) ⁓ cosm(θ) ● A θ a függőlegestől mért úgynevezett zenitszög ● m=2, de van földrajzi szélesség és magasság függése is. Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 9
  10. 10. A kozmikus sugárzás eredete● Primer kozmikus sugárzás: ● A világűrből érkező nagyenergiás részecskék ● Elsősorban p (89%), He2+ (10%), e-, egyéb magok (1%) ● Akár 1020 eV energiával is.● Szekunder részecskék ● Pionokat, kaonokat keltenek ● Elektronokká, müonokká bomlanak ● Müon: egyszeres negatív töltés, 200 szoros elektron tömeg: μ- Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 10
  11. 11. II. A kozmikus sugárzás alkalmazása Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 11
  12. 12. Az LHC és legnagyobb kísérletei ATLASCMS ALICE Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 12
  13. 13. Ennél van nagyobb energia is... HozamEgy részecskegyorsító 10-15 évLHC energiák felett van-ekísérleti lehetőség?Természetesen, igen: SPS● CERN SPS ~20 GeV● RHIC BNL, LEP ~100 GeV LEP● LHC ~10 TeV RHIC● Kozmikus ~1 EeVPersze, tervezzük a következőt: LHC● LeHC● SLHC A kozmikus részecskék gyakorisága Energia Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 13
  14. 14. A kozmikus sugárzás alkalmazása● Ütközések „ingyen”: ● A világűrből érkező nagyenergiás részecskék ● Elsősorban p (89%), He2+ (10%), e-, egyéb magok (1%) ● Akár 1020 eV energiával is. ● Szekunder részecskék: pion, kaon → elbomlik: e-, μ-● Detektorok kalibrálása ● Amíg nem ment az LHC, addig a nagy kísérletek kozmikus sugárzást mértek. ● Kozmikus háttér mérése Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 14
  15. 15. Kincskeresés müontomográffal● Elv: kozmikus „röntgenkép” ● Első alkalmazás L.W. Alvarez: rejtett kamrák keresése a Kefren piramisban. (1957) ● Fizikai eredmény: Nincsenek titkos kamrák a Kefren piramisban● Igazi eredmény: Nem kell szétfúrni a piramist! L. Alvarez et al.: Search for Hidden Chambers in the Pyramids, Science, 167, 832-839, 1970. Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 15
  16. 16. Müontomográf alkalmazások● Nap Piramisa (Mexikó) R. Alfaro, V. Grabski: Searching for possbile hidden chambers in the Pyramid of Sun.● Vulkánvizsgálat (Japán,) Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 16
  17. 17. Müontomográf alkalmazások● Nemzetvédelmi alkalmazás (Los Alamos)● Széndioxid Csapda térfogat mérése Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 17
  18. 18. II. Gáztöltésű detektorok,ALICE és REGARD Csoport Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 18
  19. 19. Gáztöltésű detektorok – GM cső● Geiger-Müller számláló ● H. Geiger, E. Rutherford W. Müller ● 1908 H. Geiger-cső ● 1928 W. Müller tökéletesíti● Működés ● Nagy elektromos térbe érkező töltött részecske, ütközve a gáztér részecskéivel elektronlavinát kelt. ● Az elektronlavina már mérhető pl. 106 elektron Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 19
  20. 20. Gáztöltésű detektorok – MWPC● Sokszálas kamra (MWPC) ● Georges Charpak (1924 -) ● 1968 sokszálas kamra ● Töltött részecskéket mér ● 1992 Nobel díj● Működés ● Azonos a GM csőével, csak sokkal több anódszál van benne. ● Nagyobb térfogat. Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 20
  21. 21. A REGARD csoport és tevékenysége● Detektorfejlesztés ● Mikro-mintázatú detektorok ● Gáz-elektronsokszorozó, GEM ● Sokszálas kamrák (MWPC)● Saját fejlesztés: CCC ● Közel-katódos kamra (CCC) ● Nem érzékeny ● Extrém körülményekre is ● Olcsón előállítható Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 21
  22. 22. A REGARD csoport és tevékenysége● CERN-es fejlesztések ● Trigger detektor fejlesztése az LHC ALICE kísérlet VHMPID moduljához (HPTD). ● TPC az NA61/SHINE CERN kísérlethez● Alkalmazott kutatások ● Radondetektor ● PET detektor ● Müontomográf Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 22
  23. 23. III. A müontomográf Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 23
  24. 24. A müontomográf szerkezete● Müontomográfia: ● Nagyenergiás müonok szögeloszlásának mérése ● 1 vagy 2 dimenziós eloszlások vizsgálata koincidenciában. ● Ehhez sokszálas kamrák kellenek, de azok macerásak.● A 2-dimenziós CCC kamra ● Direkt 2D mérés ● ArCO2-vel töltött aszim- metrikus kadódos kamrák ● Nem (nagyon) érzékeny deformációkra, hőmérsékletre Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 24
  25. 25. A REGARD müontomográf építése● CCC kamra készítése● Müontomográf feműködése Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 25
  26. 26. A REGARD müontomográfALICE VHMPID fejlesztés mellékterméke...● 4 közelkatódos kamra (CCC)● Érzékeny felület: 32 cm x 32 cm● Hermetikus plexi dobozban● Könnyen kezelhető: térfogat: 51 x 46 x 32 cm3 Teljes súly: 13 kg● DAQ rendszer● Egyszerű: LCD, SD kártya Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 26
  27. 27. Egyszerű teszt:ólomtömb „müonképe”● Müontomográfia: ● A müonok elnyelődnen a nagyon sűrű anyagokban (pl. ólomban) ● Lehet-e látni az ólomtömb „müon-árnyékát”? ● kb. 30 kg. ólom● IGEN: müontomográffal ● Lila (kevés müon jön) ● Piros (sok müon jön) Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 27
  28. 28. Egyszerű teszt:ólomtömb „müonképe”● Laboratóriumi körülmények● Abszorber torony: tömeg: 150 kg térfogat: 20 x 20 x 50 cm3● Adatfelvétel azonos pozícióban: toronnyal / torony nélkül● 7 M esemény, 10 napos mérés● 20% müon hozam csökkenés (Ábra: toronnyal és torony nélkül mért fluxusok aránya) Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 28
  29. 29. DÖME mérése az EK-ban● DÖgnehéz MérőEszköz● 8.5 t vas a régi Erzsébet-hídból● II. Világháború előtti vas (nincs atombomba szennyezése) Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 29
  30. 30. 90Az ELTE kép Sr forrással Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 30
  31. 31. IV. Kincskeresés Magyarországon müontomográffal... Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 31
  32. 32. A müontomográfos méréseink Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 32
  33. 33. A müontomográfos méréseink● Labor (0 m): > 100 nap, > 100 M müon esemény● Jánossy akna (-10, -20, -30 m): 15 nap, 2 M müon esemény● Molnár János-barlang (-45 m): 77 nap, 110 k müon esemény● Ajándék-barlang (-60 m): 50 days, 170 k müon esemény● Pilis-hegység (0 m): 1nap, 300 k müon esemény● Kőbánya, Dreher (-20 m): 40 nap, 500 k müon esemény Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 33
  34. 34. Tesztmérések: Jánossy mélyakna ● 3 szintes, 32 m mély földalatti építmény (1951-) ● Tesztelésre alkalmas: magas páratartalom több egymás alatt elhelyezkedő táró ● Korábbi eredmények: Szögeloszlás mérések: Király P.: Kozmikus sugárzás vizsgálata 40 méter vízekvivalens mélységben (1963) Forbush effektus (> 10 GeV) Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 34 20
  35. 35. Méréseink: Molnár János barlang Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 35
  36. 36. Budapest kincse: Molnár János barlang● Termál barlang a városban ● Új barlang: 10-100 ezer éves ● 99%-a víz alatt van ● több forrás is táplálja. ● 1860: Molnár János patikus ● 1977: Kessler Hubert, 180m ● Jelenleg: 6000-7000m Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 36
  37. 37. Budapest kincse: Molnár János barlang Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 37
  38. 38. Budapest kincse: Molnár János barlangVirtuális túra Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 38
  39. 39. Mérések a Molnár János barlangban Run_162 Run_164 Run_163 Run_162 Run_164 Run_163 Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 39
  40. 40. Run_162: 1 hónap, 80k esemény Run_162 Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 40
  41. 41. Run_163: 3 hét, kb. 800k esemény Run_163 Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 41
  42. 42. Hasonlóság a domborzattal● Térképezés (GPS): ● 3 cm-es pontosság(!) ● Saját szintvonal térkép ● A kőzet vastagságának megadása 0,5-1 m pontossággal● Korrigált szögeloszlás ● A kőzet vastagsága arányos az adott irányú elnyelődéssel● Látszik a hasonlóság a domborzattal! Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 42
  43. 43. Rózsadomb domboldal Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 43
  44. 44. Méréseink: Ajándék barlang, Pilis Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 44
  45. 45. Pilis kincse: Ajándék barlang Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 45
  46. 46. Pilis kincse: Ajándék barlang Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 46
  47. 47. Pilis kincse: Ajándék barlang● Ajándék barlang (Ariadné): természetes barlangrendszer a Pilisben Feltárások:1973-2012 Magyarország egyik legnagyobb barlangrendszerének tagja. Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 47
  48. 48. Méréseink: Ajándék barlang, Pilis Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 48
  49. 49. Mérési környezet paraméterei● Ajándék barlang (Ariadné): természetes barlangrendszer a Pilisben Feltárások:1973-2012 Magyarország egyik legnagyobb barlangrendszerének tagja.● Mérés: 2-4 m-es rejtett járatokat keresünk 50 nap mérési adat (!) Gázrendszer és akkumulátorok a barlang bejáratánál 100 m kábel Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 49
  50. 50. A Pilisi hegyoldal rekonstrukciója● Müon fluxus binenkénti statisztikus hibával● Müon hozam Nyugat felé tolódik Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 50
  51. 51. A Pilisi hegyoldal rekonstrukciója● A Pilis hegyoldal alulról ● Piros vonalak: GPS alapján számított kőzetvastagság ● Árnyékolás: Mért müonok száma, ami a mélységre utal Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 51
  52. 52. Méréseink: Kőbánya alagútrendszere Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 52
  53. 53. Kőbánya kincse: kőbányai alagutak Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 53
  54. 54. Kőbánya kincse: kőbányai alagutak Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 54
  55. 55. Kőbánya alagútrendszere feletti anyag Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 55
  56. 56. ALICE és REGARD KUTATÓINK BGG1, Bámer Csaba2, Bencze György1, Bencédi Gyula1,2, Hamar Gergő1,Horváth Péter1, Kiss Gábor2, Kovács Levente1,2, László András1, Lévai Péter1, Lipusz Csaba1, Márton Krisztina2, Melegh Hunor3, Oláh László2, Surányi Gergely4, Varga Dezső2, Zalán Péter1 RÉSZTVEVŐ INTÉZETEK 1 MTA Wigner KF Részecske- és Magfizikai Intézet 2 Eötvös Loránd Tudományegyetem, Komplex Rendszerek Fizikája Tsz. 3 Budapesti Műszaki és Közgazdagságtani Egyetem, 4 MTA-ELTE Geológiai, Geofizikai és Űrtudományi Kutatócsoport, Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 56
  57. 57. ALICE és REGARD Köszönjük a KUTATÓINK figyelmet! BGG1, Bámer Csaba2, Bencze György1, Bencédi Gyula1,2, Hamar Gergő1,Horváth Péter1, Kiss Gábor2, Kovács Levente1,2, László András1, Lévai Péter1, Lipusz Csaba1, Márton Krisztina2, Melegh Hunor3, Oláh László2, Surányi Gergely4, Varga Dezső2, Zalán Péter1 RÉSZTVEVŐ INTÉZETEK 1 MTA Wigner KF Részecske- és Magfizikai Intézet 2 Eötvös Loránd Tudományegyetem, Komplex Rendszerek Fizikája Tsz. 3 Budapesti Műszaki és Közgazdagságtani Egyetem, 4 MTA-ELTE Geológiai, Geofizikai és Űrtudományi Kutatócsoport, Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 57
  58. 58. Összegzés: REGARD müontomográf● Nagyléptékű szerkezetvizsgálat kozmikus részecskékkel.● Megvalósítás: Detektor: ●kozmikus müonok detektálására; ● nagy sűrűségű tárgyak leképezésére müonokkal; ● talaj inhomogenitások és földalatti üregek kimutatásásra. ● Precizitás: ● 1-2 cm-es helyfelbontás; ● 2-3 °-os szögfelbontás. Mobilis (< 50 kg). Költséghatékony. Alacsony energia felhasználású. Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 58
  59. 59. Köszönetnyilvánítás TÁMOGATÓK OTKA NKTH CK A08-77719, A08-77718, NK-77816 TOVÁBBI KÖSZÖNET Adamkó Péter, Rózsabombi Kinizsi SE,Ariadne Karszt- és Barlangkutató Egyesület, Bognár Csaba. Dreher Sörgyárak Zrt. Barnaföldi GG: Kincskeresés kozmikus müonokkal - VPG 2012.10.27 59
  60. 60. Célok, megvalósítás ● Kutatásunk célja: ● Földalatti üregek keresése ● Domborzat rekonstrukció ● Hordozható müonteleszkóp: ● Precizitás: – Helyfelbontás: 1.5 mm – Szögfelbontás: 10 mrad ● Használat magas (~100%) páratartalmú környezetben ● Költség és energia hatékonyság (< 5 W) 10
  61. 61. Adatgyűjtő rendszer (DAQ)● PIC32 alapú DAQ HMI● Minden funkció egy fő alaplapba van integrálva● Kis egység: középső CCC kamrák közé helyezve● Nagy-feszültségű tápegység: 1100 V a jelszálaknak, -600 V a PS térformáló szálaknak és a katódnak● Teljes energia fogyasztás: 380 mA 12 V-on (< 5 Watt)● Trigger elektronika: ● CCC kamrák jelszálainak közös jele biztosítja DAQ triggert HV ● trigger hatásfok: 93.1 % 14
  62. 62. Adatgyűjtő rendszer (DAQ)● PIC32 alapú DAQ● Minden funkció egy fő alaplapba van integrálva● Kis egység: középső CCC kamrák közé helyezve● Nagy-feszültségű tápegység: 1100 V a jelszálaknak, -600 V a PS térformáló szálaknak és a katódnak● Teljes energia fogyasztás: 380 mA 12 V-on (< 5 Watt)● Trigger elektronika: ● CCC kamrák jelszálainak közös jele biztosítja DAQ triggert ● trigger hatásfok: 93.1 % 15

×