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Neuer Myon-Detektor des DESY auf der UFS

Im Oktober 2020 wurde auf der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus im Messlabor des Helmholtz Zentrums München, Institut für Strahlenmedizin, ein Detektor installiert, der die Rate von Myonen registriert. Myonen stammen aus Zerfällen kurzlebiger Elementarteilchen, die bei der Wechselwirkung kosmischer Protonen mit Luftmolekülen in der oberen Erdatmosphäre produziert werden.

Der Myon-Detektor besteht aus zwei identischen, übereinander positionierten Komponenten. Sie enthalten eine Szintillatorplatte von 25x25x1.5 cm3, die von einem Photomultiplier ausgelesen wird. Es werden nur Myonen registriert, wenn beide Szintillatoren fast gleichzeitig ein „Koinzidenz-Signal“ liefern. Eine Bleischicht zwischen den beiden Ebenen sorgt für die Absorption von Elektronen, Positronen und Gammas. Die Registrierung der Myon-Rate ist eine Ergänzung der Messungen des auf der UFS installierten Mini-Neutron-Monitors der Universität Kiel. Beide Detektoren messen Effekte, die unter dem Begriff „kosmisches Wetter“ zusammengefasst werden. Sie werden durch erhöhte Sonnenaktivitäten ausgelöst und wirken sich auf das Magnetfeld der Erde sowie auf die primäre kosmische Strahlung aus. In Extremfällen kann es zu Ausfällen elektronischer Systeme in Satelliten und auf der Erde kommen. Die Messungen werden ergänzt durch die Ergebnisse des Neutronen-Spektrometers des Helmholtz Zentrums München, das gleichzeitig die Energieverteilung der Neutronen der kosmischen Strahlung misst. Die gemessenen Teilchenraten vom Myon-Detektor und vom Mini-Neutron-Monitor sollen zusammen mit dem Luftdruck und der Temperatur auf der UFS auf der DESY Webseite Cosmic@Web zur Auswertung durch Schüler und Studenten zur Verfügung gestellt werden.

Das Forschungszentrum DESY ist am Standort Zeuthen an den großen internationalen Projekten der hochenergetischen Gamma- und Neutrino-Astronomie beteiligt. Neben der Forschung bietet der Standort im Rahmen der Nachwuchsförderung seit vielen Jahren Jugendlichen die Möglichkeit, sich mit Themen der Astroteilchenphysik und speziell mit kosmischen Teilchen zu beschäftigen.