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維也納自然歷史博物館在線輻射展示

2020-05-29 10:47:49
北京眾星聯(lián)恒科技有限公司


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維也納備受推崇,美麗且古典的自然歷史博物館正在建立新的展位,可實(shí)現(xiàn)對(duì)自然界輻射的在線可視化展示。

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恐龍、隕石、29000多年歷史的維倫多爾夫的維納斯雕塑和大量的動(dòng)物標(biāo)本、奇珍異寶都陳列在這座被譽(yù)為維也納最美麗的建筑之一的博物館中。


輻射展臺(tái)專為IV廳設(shè)計(jì),同時(shí)展示大量礦物和寶石。



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放射性粒子的可視化

顯示器可在線顯示通過探測(cè)器傳感器的每個(gè)電離粒子。參觀者可以輕松觀察日常環(huán)境中所有主要粒子的典型軌跡形狀。

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從上圖中可以觀察到

α粒子會(huì)產(chǎn)生較大的圓形斑點(diǎn);

β射線顯示為狹窄的波浪線,像“蠕蟲”;

γ射線會(huì)產(chǎn)生小點(diǎn)或斑點(diǎn);

宇宙μ子觀察到為長(zhǎng)直線。


所有這些都在博物館的展廳中進(jìn)行在線顯示。人們很容易觀察到處都存在的放射性:我們呼吸的空氣,喝的水,吃的東西,甚至是在自己的身體中。它存在于古代礦物中,也可以通過賦予生命的太陽(yáng)來(lái)產(chǎn)生。 



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可視化

屏幕上動(dòng)態(tài)顯示的是所有最近檢測(cè)到的粒子的集合。舊粒子的痕跡消失,新粒子隨之出現(xiàn)。每種被探測(cè)到粒子的類型都以放大的形式被呈現(xiàn)??梢詫⒆罡信d趣的粒子軌跡保存到日志文件中,以供之后分析。

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在上圖中我們可以看到,在過去幾天的歷史圖表中顯示了四個(gè)類型粒子的計(jì)數(shù)。我們可以看到,在作者的客廳中,尤其是α粒子的數(shù)量波動(dòng)很大。



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RadView可視化軟件和探測(cè)設(shè)備

該設(shè)備基于#ADVACAM開發(fā)的微型粒子追跡探測(cè)器#MiniPIX#TPX3。它可以連接到微型PC,筆記本電腦或平板電腦。該軟件可以在所有主要操作系統(tǒng)(Win-10,Mac OS,Linux)下運(yùn)行。

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上圖是博物館在正常開放時(shí)間內(nèi),首次測(cè)試期間拍攝的照片。


將探測(cè)器放置在靠近含鈾礦物的附近,探測(cè)器顯示出γ射線的活性大大提高。

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在作者的客廳中進(jìn)行的另一項(xiàng)測(cè)試表明,該設(shè)備幾乎可以連接到任何屏幕(此處僅使用了裝有Win-10的Intel Compute Stick來(lái)運(yùn)行軟件)。



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神秘的花樣:成為粒子物理學(xué)家

由粒子繪制的神秘圖案令人著迷。每當(dāng)您看到一個(gè)新的花樣時(shí),你都會(huì)去思考:那是什么?它是什么樣子的?

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如上圖我們觀察到許多外來(lái)現(xiàn)象:branching muon tracks with delta electrons(無(wú)法理解,希望大神解讀),氡衰變的子產(chǎn)物的α和β粒子序列形成的抽象花,或極少見的高能質(zhì)子的軌跡。


一切都發(fā)生在您的眼前。您不需要任何核反應(yīng)堆或同步加速器即可觀察到核物理的所有主要原理。



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游戲時(shí)間

所有無(wú)聊的物理學(xué)都變成了奇妙的探索。您可以使用此設(shè)備探索數(shù)百個(gè)問題:


晝夜之間輻射有區(qū)別嗎?有人進(jìn)入房間時(shí)輻射會(huì)改變嗎?如果我將一塊花崗巖放在探測(cè)器附近會(huì)怎樣?如果是灰呢?或者空氣過濾器?介子方向是否有些規(guī)律呢?β射線呢?釹磁鐵會(huì)影響粒子嗎?我可以在山上找到一些新粒子嗎?在礦井中呢?或者在飛機(jī)上?暴風(fēng)雨中的閃電呢?我可以使用自然輻射來(lái)制作物體的圖像嗎?


此設(shè)備在物理課程中可以非常有效的用于直接可視化教科書中描述的原理。學(xué)生或老師可以在桌子上進(jìn)行真正的核實(shí)驗(yàn)。



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您何時(shí)何地可以看到它?

如果由新冠病毒引起的限制解除,自然歷史博物館的參觀者應(yīng)該可以在4月在IV廳看到新的輻射監(jiān)測(cè)器和粒子顯示。(譯者注:4月也是原文作者當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè),現(xiàn)在Covide-19的在全球的全面爆發(fā),估計(jì)近期想去維也納歷史博物館是不可能的了。希望疫情早些過去,全球的人民的生活都能盡快回復(fù)正常。)


另外如果你有興趣進(jìn)一步了解Minipix探測(cè)器,請(qǐng)聯(lián)系我們,我們可以提供樣機(jī)展示。


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