На початку 16-го року я був збудував свій перший мюонний телескоп лише з 2-ма лічильниками. Цього ж разу я презентую нову конструкцію, хоча електроніка залишається майже тією ж. Тож давайте я вам оповім, як я його зробив.
Розділ 0. Фізика
На мою думку, мюонний телескоп це чудова фізична демонстрація. 2 Нобелівські премії, купа цікавої фізики. Така штука має бути в кожній школі. Окрім користі вона несе ще й естетичне задоволення (на мою думку). Скоро в цьому розділі з'євиться презентація.
Розділ 1. Каркас
Телескоп має просту циліндричну геометрію. У центрі знаходиться лічильник гейгера. Такі ж лічильники знаходяться і по радіусу 30 см, з кутом 30 гр. між ними (30, 60, 90, 120, 150). Для чистоти експерименту бракує детекторів ще на горизонталі, але в мене їх обмежена кількість. Всі деталі роздруковані на 3D принтері. Всі моделі є тут. Всі з'єднання на гвинтиках, для цього в пластик я впаював букси. Жодного склеювань в конструкції нема. Базою для двох дуг служить алюмінієва панель. Взяв що було, тільки би пиляти поменше. Під нею змонтував ніжки.
Відверто кажучи кріплення і контакт гейгерів не на висоті. Дуги розходяться і контакт втрачається. Я викорисовув мідний скотч, що я клеїв в отвір під контакт гейгера. Це не найграще рішення. Набагато кращим є зажими запобіжників.
Під кожним лічильником на дузі розміщується світлодіод, що індикує спрацювання схеми збігів (телескоп же демонстративний).
Розділ 2. Електроніка
Генератор і формувач імпульсів такий же як і в попередній версії. Реальний апгрейд це лише живлення від 5 В (від USB). Також варто звернути увагу на резистор що підтягує стабілітрон перед входом тригером Шмітта. Фактично він задає поріг його спрацювання. І у випадку значного crosstalk-у, варто дуже обережно його підібрати. Взагалі проблема crosstalk-у це чи не найголовніше проблема цієї установки, і в процесі виготовлення цього телескопу я витратив не наї ледь не чверть всього часу. Я і досі не впевнений, що повністю її усунув, але точно значно послабив.
Далі йде логічне і виведення на табло
Цим опікується ATmega32A. Не те що мені стільки пам'яті треба було б, але точно багато ніг. Було б дуже добре, якби було на кожну схему співпадінь по перериванню. Сигнал з лічилька короткий і не встигає зчитати, що на певному етапі завдало мені певних незручностей. Прийшлось трохи переписати обробник переривань. До речі, зовнішніх переривань у цього мікроконтроллера лише три, тому щоб норм реєструвати збіги з п'яти лічильників, я був поставив ще логічне або.
Коли мк реєструє збіг, він робить "піууу" бузером, додає +1 в відповідний стовпчик гістограми і виводить на LED- матрицю. Прострама ось. Варто ще виставити фьюзи на 16 МГц.
Вся електроніка зібрана в етажерку з трьох полиць: перша -- це генератор і все високовольтне, друга -- це формувач імпульсів і схема збігів, третя -- це мікроконтроллер з інтерфейсом. Також на другій поличці є коннектор для перевірки кожного з лічильників.
Цей проект в мене забрав купу часу, але я радий що я його зробив. Це мій головний проект осені 2018. Як він працює я розразував цьогоріч на святі науки в Ніцці.