Energie eines Cosmic Rays abschätzen?

    Hi!


    Ich hab hier neulich mal eine CCD aufnahme gemacht in der ein cosmic ray drin ist, allerdings so hell das der direkt zwei pixel saturiert hat und dafür sorgte das die auch überlaufen. Im Bild sieht es so aus als wäre da für zwei Minuten ein neuer Stern entstanden und gleich wieder verschwunden.
    Nun bin ich neugierig bzgl. der Energie des Rays. Kann man irgendwie abschätzen wieviel Energie der hatte, einfach anhand dessen das man weiss das die Pixel saturiert wurden und an diversen Daten wie gain, hintergrund counts etc.?

    Hi Arp,


    der Treffer auf einem erdgebundenen CCD wie Deinem ist keinesfalls ein Primärteilchen aus der Kosmischen Strahlung, sondern entstammt einem durch ein solches Teilchen in der Atmosphäre ausgelösten Luftschauer. Aufgrund von hadronischen Prozessen und Paarbildung ist die Atmosphäre ja für CRs undurchsichtig. Ab Primärteilchen-Energien von mehreren TeV schlägt die so ausgelöste Elektron- und Positronlawine bis zu Erdboden durch, Myonen aber schon bei Schauern von viel niederenergetischeren Teilchen.


    Da Dein CCD ja in keiner Weise auf so etwas kalibriert ist, man wesentliche Materialcharakteristika im Bezug auf energiereiche Teilchen nicht kennt, und auch den Winkel des auftreffenden Sekundärteilchens nicht gut genug bestimmen kann, fürchte ich die einzige Aussage die man treffen kann ist dass es ein Sekundärteilchen war, vermutlich Myon, Elektron oder Positron. Die am Erdboden ankommenden Teilchen haben typischerweise dann Energien von sehr wenigen GeV. (-> Zeitdilatation, Minimalenergie für Myonen ~2GeV am Erdboden)


    Jedoch, normalerweise sehen "CR-hits" eher aus wie kurze fette gerade Striche im Rohbild. Wenn bei Dir einfach 2 Pixel überglaufen sind in einem Frame würde ich erstmal nicht sicher sagen können ob das überhaupt etwas kosmisches war, oder missverstehe ich da Deine Beschreibung?


    Viele Grüsse,
    DK

    Ich glaube es ist auch eher ein strich, aber der hat trotzdem sowas wie einen "bulge".
    Ich hab mal ein 3D profil des hits in iraf erstellt:



    Dargestellt sind die x und y werte der pixel, also die koordinaten. Die höhe der Fläche gibt die den Pixel wert an. Und da sieht man, das so ziemlich alles direkt saturiert ist, und es so hell ist, das das hintergrundrauchen schon fast absolut glatt aussieht.

    Ja das kann, könnte ein "CR - hit" sein. Aber wie gesagt, ohne das CCD Material etc. etc. genau zu kennen...
    Wenn man aus der CCD - "Belichtung" so einfach Energien rekonstruieren könnte dann bräuchten wir Astrophysiker ja in vielen Fällen keine Spektrographen ;)
    Grüsse,
    Dominik

    Ja, schon klar :)


    Wobei es doch da einen prototypen eines neuen detektors gibt, der sowohl bilder machen kann, als auch gleichzeitig die energie der aufgenommenen photonen speichern kann. Ich hab nur vergessen wie das ding heisst.

    "Superconducting Tunnel Junction Detector" oder kurz STJ ist da das Stichwort, ja. Diese beruhen aber auf Josephson - Kontakten, nicht auf klassischen CCDs.
    Viele Grüsse,
    DK

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!

Benutzerkonto erstellen Anmelden