RC rivelati con tubi Geiger

Amici,

in una discussione in questo forum risalente al 2020, avevo scambiato varie idee con Max Gaspa ed altri riguardo la possibilità di monitorare lo stato magnetico del sole con strumenti autocostruiti, basati su tubi Geiger-Muller. Lo strumento che avevo dedicato a questo scopo conta circa 8500 muoni/ora. I risultati ottenuti dalle analisi sul sole sono stati però incerti.

Lo strumento ha invece mostrato di essere un buon rivelatore di Raggi Cosmici (CR). Ho avuto infatti modo di confrontare i grafici del detector con quelli prodotti da varie stazioni Neutron Monitor (NM). Queste stazioni sono dedicate a studiare i CR e sono sparse in vari punti del pianeta, ma l'andamento dei i loro grafici è simile. Ciò fa pensare per analogia che anche nei Colli Euganei, il luogo dove si trova il detector, il flusso dei RC abbia un andamento paragonabile.

Nei NM "ufficiali" i CR sono rivelati indirettamente, venendo convertiti in neutroni con uno speciale processo avente lo scopo di poterli analizzare più facilmente.
Il mio muon detector (MD) rivela invece i muoni, che sono particelle differenti prodotte nell'impatto dei raggi cosmici con l'atmosfera terreste. Anch'esso quindi funziona in modo indiretto nel rivelare i RC.

A riprova dela capacità del mio MD di rivelare i CR, presento un grafico prodotto dallo strumento con alla destra il contemporaneo grafico del Neutron Monitor di Oulu, Finlandia. Si tratta di una prima superficiale ma significativa analisi.
A questa prima "occhiata" sono poi seguite analisi più approfondite fatte da specialisti. Queste ultime però, essendo vaste e complesse, producono grafici meno immediatamente comprensibili rispetto al semplice grafico qui presentato.

Le ulteriori analisi professionali fatte finora concordano sulla capacità del mio detector di rivelare i RC in modo simile a quello dei Neutron Monitor.

Nel caso qualcuno volesse approfondire l'argomento, mi farebbe piacere discuterne sulla base dei miei oramai numerosi documenti.

Grazie per l'attenzione.

Antonio Zanardo

Edited by Antonio Zanardo - 28/1/2023, 09:17

Attached Image: SomC5 OULU 220822

Max,
scusa il ritardo, ma sono stato in grado di accedere al forum soltanto oggi 18 febbraio.
I grafici mostrati si riferivano al giugno dello scorso anno, in un periodo in cui il sole era meno attivo di quanto lo sia ora. Adesso le somiglianze sono inferiori. Io attribuisco questo fatto alla maggiore attività solare che si sta avvicinando al massomo nel 2024, un anno prima del previsto. Si sà che il magnetismo solare modula la magnetosfera terrestre e con essa il flusso dei muon, dal momento che si tratta di particelle elettricamente cariche. I Neutroni ovviamente non lo sono, e, almeno credo, non risentono di questo effetto. La disparità fra i flussi è destinata ad aumentare
Mi aspetto quindi che i miei grafici "assomiglino" sempre meno a quelli dei Neutron Monitor fino al culmine dell'attività solare, per poi, probabilmente, tornare ad essere in qualche modo paragonabili durnte la sua discesa.
Come al solito, non pretendo di fare misurazioni scientifiche, che lascio fare agli addettia ai lavori. Ma il fatto che degli strumenti da poche centinaia di euro producano dati che assomigliano a quelli dei NM mi ha sorpreso e lusingato., anche perchè non mi pare che altri "dilettanti" abbiano raggiunto risultati simili.
Mi scuso ancora per il ritardo della risposta, dovuto a sfortunate situazioni che hanno lasciato po co spazio all "leisure".

Antonio Zanardo

Ciao Max,

capisco le tue perplessità ed i dubbi riguardo al paragone che ho fatto fra il mio grafico e quello di OULU, (Fi). Una parte del mio grafico è abbastanza simile all'altro, quella finale è addirittura in anticorrelazione.
A riprova che qualcosa non va tu porti dei grafici di flussi di CR e Muoni che però si riferiscono a fenomeni decennali. Le medie in questi casi appiattiscono tutto, eventuali discordanze di brevi periodi vengono annullate.
Il grafico che ho proposto invece riguarda le misure fatte in un solo mese, per cui ritengo possibile che in questo breve periodo le particelle esaminate (Neutroni e Muoni) possano comportarsi in modo simile o diverso a seconda dei cambiamenti ambientali, e ciò per le loro sostanziali differenze fisiche.

Del resto nemmeno i vari NM presentano dati simili, sempre considerando un identico breve periodo temporale.
Ne è prova quest'altro grafico che presento: esso compara le curve rilevate dal 05/08/2022 al 21/08/2022 dalle varie stazioni NM riportate nel riquadro. Le due curve tracciate con linee continue sono invece prodotte da due miei detector , il CRD1 ed il DOUBLE-C. Come vedi, ci sono rilevanti differenze fra JUNG (viola) e DRBS(verde) mentre quest'ultimo copia discretamente le mie due curve.


Ricordo il tuo detector a tre tubi. Troppo "povero" . Se ti cimenti con gli scintillatori, sarei sarei felice di confrontare i nostri dati. Ultimamente i miei detector sono stati fermi per manutenzione/miglioramenti. Ora il "piccolo" conta circa 8000 hits/ora, il "grande " circa 14000 ed hanno ripreso da qualche giorno le loro misurazioni. Non vedo l'ora di vedere i primi risultati, sempre che tutto vada per il meglio...

A risentirci!

Antonio

Attached Image: NM_MD_RawData

Ciao Max,
mi pare di capire che le correlazioni fra i grafici di CR (neutroni termici) prodotti da NM e quelli dei muoni rilevati dai miei strumenti ti convincano poco, ritenendo che le correlazioni siano solo casuali.
Presento allora un nuovo grafico riferentesi al periodo più lungo 07/08/ 2022 al 15/11/2022, confrontato con quello prodotto nello stesso periodo dal NM di Moscow. “Ad occhio” l’andamento delle due curve è simile, specie riguardo il picco negativo presente il 01/10/22. Difficile negarle la somiglianza, anche se in certi punti la correlazione non è così stretta.
Perchè insisto sulla poco scientifica valutazione “ad occhio”? Perchè non sono un accademico, non ho le competenze (anche se mi sono fatto un’idea) delle cause di certe discordanze che pure ci sono. A me basta aver constatato che i miei strumenti caserecci rispecchiano a grandi linee i grafici prodotti dai ben più complessi e costosissimi (*) NM., gli unici che possono fare misure attendibili dei CR. Ciò mi soddisfa: non vado oltre, non saprei farlo.

Del resto ho sottoposto a Ilya Usoskin un altro dei miei grafici (non riportato), comparato con quello del NM di OULU (fi) di cui è direttore, e la sua risposta è stata:

“The result (la somiglianza fra i due grafici proposti n.d.r.) is no surprise, it means that your GM detector operates correctly and you indeed catch up with cosmic-ray variability. In this sense, it operates somewhat similarly to other instruments. However, there is a difference. GM counters measure the ionizing radiation while NMs detect the nucleonic component. Both are parts of the atmospheric cascade induced by primary cosmic rays but differ in detail”.(I. Usoskin, personal communication, 2022).

Antonio Zanardo

(*) l’He3, usato nella maggior parte dei Neutron Monitor è diventato introvabile ed il suo costo è salito alle stelle.

Edited by Antonio Zanardo - 25/2/2023, 09:36

Attached Image: screenshot.59

Max,

ho già ammesso i miei molti limiti, fra questi c'è l'ignranza di come nel mio caso andrebbe fatto il post processing dei miei dati. Intuisco che con questa analisi si potrebbe capire il perchè di certe discordanze.
Ma come farla?

Antonio