introductie - Universiteit Utrecht

Faculteit Betawetenschappen
Departement Natuur- en Sterrenkunde
• Instituut SubAtomaire Physica (SAP)
• Centrum Natuurkunde-Didactiek (CND)
Cluster Utrecht
HiSPARC
High-School Project on Astrophysics
Research with Cosmics
Koos Kortland
Gert-Jan Nooren
Universiteit Utrecht
Introductie
Kosmische straling
Bronnen en detectie
• Ontdekking
• Interactie met aardatmosfeer
• Detectie
Websites
http://www.cdbeta.uu.nl/subw/hisparc
http://www.hisparc.nl
Introductie
Kosmische straling
Bronnen en detectie
Doel HiSPARC
• Identificeren van de bronnen van hoogenergetische kosmische straling
• Beeldvorming fundamenteel natuurwetenschappelijk onderzoek
Introductie
Kosmische straling
Ontdekking
• Sterevolutie
• Onderzoek
• Bronnen
Introductie
Kosmische straling
Ontdekking
• Sterevolutie
• Onderzoek
• Bronnen
Sterevolutie
• Hoe ontstaan supernova’s,
zwarte gaten en quasars?
Introductie
Kosmische straling
Ontdekking
• Sterevolutie
• Onderzoek
• Bronnen
Onderzoek
• Hoe is kosmische straling
ontdekt?
Introductie
Kosmische straling
Ontdekking
• Sterevolutie
• Onderzoek
• Bronnen
Bronnen
• Waar liggen de bronnen?
Introductie
Deeltjesstroom als functie van de energie
Introductie
Kosmische straling
Interactie met aardatmosfeer
• Elementaire
deeltjes
• Muon-verval
• Airshowers
Introductie
Kosmische straling
Interactie met aard- Elementaire deeltjes
atmosfeer
• Quarks, leptonen en
• Elementaire
gluonen: hoe ontstaan pionen
deeltjes
en muonen?
• Muon-verval
• Airshowers
Introductie
Kosmische straling
Interactie met aard- Muon-verval
atmosfeer
• Levensduur 2,2 10–6 s: hoe
• Elementaire
ver komt het muon in die tijd?
deeltjes
• Muon-verval
• Airshowers
•
Introductie
Interacties
Introductie
Kosmische straling
Interactie met aard- Airshowers
atmosfeer
• Soorten en eigenschappen?
• Elementaire
deeltjes
• Muon-verval
• Airshowers
Introductie
Kosmische straling
Interactie met aard- Airshowers
atmosfeer
• Soorten en eigenschappen?
• Elementaire
deeltjes
• Muon-verval
• Airshowers
Website
http://www.th.physik.uni-frankfurt.de
Introductie
Kosmische straling
Detectie
• Detector
• Detectiestation
• Detectienetwerk
• Richting en energie
primair kosmisch
deeltje
Introductie
Kosmische straling
Detectie
• Detector
• Detectiestation
• Detectienetwerk
• Richting en energie
primair kosmisch
deeltje
Detector
• Werking
• Bouwen en testen: instelling en efficiëntie
Introductie
Detector
3
internet
Introductie
Kosmische straling
Detectie
• Detector
• Detectiestation
• Detectienetwerk
• Richting en energie
primair kosmisch
deeltje
Detectiestation
• Werking
• Bouwen en testen: echte
en toevallige coïncidenties
Introductie
Detectiestation
Introductie
Detectiestation
Website
http://www.hisparc.nl/detector.php
Introductie
Kosmische straling
Detectie
• Detector
• Detectiestation
• Detectienetwerk
• Richting en energie
primair kosmisch
deeltje
Detectienetwerk
• Werking
• Wat is optimaal detectienetwerk in lokale situatie?
Introductie
Detectienetwerk
4
1
2
6
5
3
Introductie
Kosmische straling
Detectie
• Detector
• Detectiestation
• Detectienetwerk
• Richting en energie
primair kosmisch
deeltje
Richting en energie primair
kosmisch deeltje
• Hoe bepalen we inslagrichting en energie uit data
drievoudige coïncidentie?
• φ = arctan (m) - 90°
• θ = arcsin (c/v)
• Sr = k(r/ro)-α(1+r/ro)-(η-α)
Introductie
Richting en energie primair
kosmisch deeltje
b
• φ = arctan (m) - 90°
• θ = arcsin (c/v)
• Sr = k(r/ro)-α(1+r/ro)-(η-α)
S
b’
A
P
s
Z
b

b’
θ

X
φ
Introductie
Kosmische straling
Bronnen en detectie
Doel HiSPARC
• Identificeren van de bronnen van hoogenergetische kosmische straling
• Ontdekken van de kosmische versnellers:
hoe komen die hoogenergetische kosmische
deeltjes aan hun hoge energie?
• Beeldvorming fundamenteel natuurwetenschappelijk onderzoek