Mion jest cząstką naładowaną, około 200 razy cięższą od elektronu. Miony promieniowanie kosmicznego mają prędkość niewiele mniejszą od prędkości światła. Rozpędzony mion wybija elektrony z atomów na swojej drodze, ale sam nie zmienia kierunku. Jeden mion może zatem spowodować błysk światła w kilku detektorach scyntylacyjnych, o ile znajdą się na jego drodze. Kwant gamma natomiast na ogół całą swoją energię zużywa na wytworzenie błysku w jednym detektorze, po czym znika.
Pomiar w koincydencji polega na jednoczesnym pomiarze za pomocą dwóch detektorów. Zliczane są tylko te impulsy, które powstały w obu detektorach w tej samej chwili (a dokładniej – różnica w czasie pomiędzy nimi jest mniejsza niż ustalona wartość).
Jak to jest zrealizowane w praktyce?
Detektory należy połączyć za pomocą kabla elektrycznego, a następnie włączyć w dwóch różnych trybach pracy. Jeden z nich (tryb pracy MASTER) wykrywa każdy impuls, a w trakcie trwania takiego impulsu podaje pewną niedużą wartość napięcia (5V) na kabel łączący detektory. Drugi detektor (tryb pracy SLAVE) zlicza swoje impulsy tylko wtedy, gdy jednocześnie wykryje napięcie (5V) na łączącym detektory kablu. Czas trwania impulsu jest dużo dłuższy niż czas, w jakim mion pokonuje drogę pomiędzy dwoma detektorami. Zatem w praktyce można powiedzieć, że mion wywoła impulsy w obu detektorach dokładnie w tym samym czasie.
Nasze detektory zostały już dwukrotnie wysłane w loty balonem stratosferycznym. Po raz pierwszy w Toruniu w 2018 roku, a po raz drugi w 2021 r. w Bydgoszczy. Zachęcamy do zapoznania się z dostępnymi informacjami:
Drugim (w pierwszej chwili zaskakującym) zjawiskiem jest lekki spadek poziomu promieniowania po przekroczeniu pewnej wysokości. Zjawisko to znane jest od około stulecia i nazywane maksimum Renegera-Pfotzera
W roku 2021 rozpoczęliśmy pierwsze eksperymenty nad przesyłaniem danych o poziomie promieniowania kosmicznego na bieżąco, wraz z pozostałymi danymi, jak ciśnienie czy temperatura w kapsule balonu. Tym razem, ze względu na problemy techniczne, balon wzniósł się jedynie na 20 km.
Aby dopracować metodę zbierania i wysyłania na bieżąco danych o poziomie promieniowania oraz aby przekroczyć wysokość, przy której zauważalny będzie spadek promieniowania, planujemy kolejne loty.
Podobnie jak elektron ma swoją antycząstkę – pozyton - różniącą się od elektronu ładunkiem, tak i mion posiada swoją antycząstkę z ładunkiem dodatnim.
Miony bardzo słabo oddziałują z materią. Na tyle słabo, że bez problemów mogą przeniknąć przez ściany przeciętnego budynku. Oczywiście im ściana grubsza, tym mniejsza liczba mionów przez taką ścianę przeniknie. I tak, do wnętrza piramidy Cheopsa, do tzw. Komory Królowej dociera około 100 razy mniej mionów niż można zmierzyć na zewnątrz piramidy.
I tak okazało się, że z jednego z kierunków tych mionów jest więcej, niż wynikałoby to z przewidywań teoretycznych. Mniej więcej taką samą nadwyżkę w liczbie mionów rejestruje się, gdy detektor mierzy miony przelatujące przez jeden z korytarzy piramidy Cheopsa - Wielką Galerię.
