ПОПЫТКА РЕКОНСТРУКЦИИ МАШИНЫ ДРЕВНИХ. ЧАСТЬ ΙV.

Белгородская исследовательская группа

Шахпаронов С. И.

Устройство, принцип работы, и первичная обработка данных детектора темной материи

В предыдущих статьях [1-3] мы основное внимание уделили энергетической установке. В настоящей статье мы даем описание детектору темной материи, причем такому, который можно изготовить своими руками не применяя дефицитных материалов.

В своих ранних работах Дирак прямо указал, что если нет в веществе магнитного монополя, нет и электрона. Поэтому, если интерпретировать его слова в свете современных знаний, то магнитный монополь можно отнести к «электрону» темной материи. Не надо думать, что темная материя находится где – то далеко в космосе. В окружающем пространстве, в любом куске вещества, на Солнце, наконец, присутствует темная материя. До настоящего времени темную материю отождествляли с антиматерией, что в корне неверно. Если это было бы так, то Вселенной не существовало бы. Для детектирования темной материи нужны специфические приборы и методы исследования.

Конструкция детектора частиц темной материи

Рассмотрим принцип работы и конструкцию детектора темной материи (ДТМ) (Рисунок 1).

Рисунок 1.

Обычные детекторы элементарных частиц основаны на принципе ионизации, потери энергии частицы, двигающийся в веществе. Принцип детектора темной материи ДТМ другой: поглощение энергии, например, светящегося экрана за счет удлинения пути электрона в веществе. В этом случае, в зависимости от величины магнитного поля электрон либо попадает в ионную ловушку кристаллов экрана, либо происходит безизлучательный переход [1]. Это довольно сложный процесс и на нем мы сейчас останавливаться не будем.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рассмотрим устройство ДТМ. (1) – это труба круглого или квадратного сечения с длиной немного превышающая минимальное фокусное расстояние применяемого фотоаппарата (3). Объектив фотоаппарата (имеется в виду цифровой фотоаппарат) при выдвижении входит в светонепроницаемую мягкую диафрагму (2). На другом конце трубы расположен экран (5) и светозащитная заслонка (6). Экран подсвечивается ультрафиолетовыми светодиодами (4). Причем, светодиоды должны быть расположены так, чтобы экран был равномерно освещен. В свою очередь ток УФ – светодиодов регулируется переменными сопротивлениями (на рисунке не показаны) и их питание осуществляется от стабилизированного источника постоянного тока или аккумуляторов. Экран может быть сделан из писчей бумаги (синее свечение) или из толстого слоя люминофора (от 1 до 3 мм) с зеленым свечением. Могут быть применены и другие типы люминофоров или пленки из фосфорисцирующих веществ. Важно только, чтобы время послесвечения было возможно короче, а сам слой оставался стабильным во времени в условиях ультрафиолетового облучения.

Особенности изготовления деталей конструкции

В предлагаемой конструкции для самостоятельного изготовления должны быть учтены следующие моменты:

Стенки трубы изнутри должны быть покрыты светопоглощающим материалом, например, ворсистой черной бумагой (бархатная бумага), или черной материей. И то и другое надо приклеить к стенкам по краям. Хорошо подходит обычная бумага, которую надо покрасить черной краской с двух сторон. Бумагу надо приклеить к внутренней стороны трубы. Мягкую диафрагму изготовляют из черной материи, приклеенной по отбортовке трубы. Сначала приклеивают один слой материи. Обрезав его по краю, как показано на (Рисунке 2а). В центре делают крестообразный разрез под объектив фотоаппарата. Затем, наклеивают еже один слой темной материи и делают второй крестообразный разрез под углом 450 к первому (Рисунк 2б). В качестве темной материи великолепно подходят черные носки. При приклейке материю не натягивают.

Особо стоит остановиться на технологии изготовлении люминофорного экрана из неорганических кристаллофосфоров. Для изготовления толстого экрана надо составить смесь эпоксидной смолы с отвердителем и люминофора в пропорции 1:1. Предварительно подготавливают форму для заливки. Если донышко формы темное, то на него наклеивают алюминиевую фольгу матовой поверхностью к люминофору. Хорошо размешав эпоксидную смолу с отвердителем в отдельной посуде, засыпают в смесь люминофор. Опять хорошо перемешивают и заливают в форму. Надо следить за поверхностью залитой смеси. Появление застывших пузырьков на поверхности недопустимо. Хорошие результаты дает вакуумирование формы с люминофором. Но это не всегда доступно. Поэтому, приходится, поставив форму в теплое место, следить за появлением пузырьков на поверхности, удаляя их острой палочкой. Но, все-таки лучше заливать смесь с консистенцией, приближающейся к воде. Конечно, могут быть применены и другие смолы и герметики, но многие из них дают сильную усадку, или содержат вещества отравляющие люминофор. К тому же эпоксидные смолы вполне доступны и недороги. Люминофорный экран оставляют в форме, которую монтируют в ДТМ. Желательно его из формы не извлекать, даже если она изготовлена из фторопласта.

Регистрация

Регистрация частиц осуществляется в режиме видеосъемки. Предварительно регулируют положение и интенсивность свечения УФ – светодиодов (Рисунок 3). Яркостью экрана можно регулировать величину энергии регистрируемых частиц. Соответственно, чем интенсивнее свечение экрана, тем более энергичные частицы на нем фиксируются. Затем, включают фотоаппарат и добиваются максимальной контрастности изображения экрана. Наводят на объект исследования, например, на Солнце. После, отснятый материал кадрируют при помощи программы CyberLink. PowerDVD v6 rus. или любой другой, способной осуществить захват кадра. Полученные снимки переносят на компьютер (Рисунок 4) для дальнейшей обработки. В данном случае, на (Рисунке 4) изображена поверхность экрана, на которую попали солнечные магнитные монополи. В начальной стадии мы обработаем изображение для выяснения структуры и происхождения темных, голубых и желтых областей на экране. Начнем с черных. Выделим на экране черную область при помощи программы или любой, пригодной для редактирования (Рисунок 5). Она выглядит как маленькая черная точка в черном квадрате в левой стороне экрана. Далее, используя программу Micros0ft Office Picture Manager, мы обрезаем (Рисунок 5), применив команду «Изменить рисунки», по контуру выделенного участка. Выделенный участок слишком мал для дальнейшего исследования. В том же окне программы Micros0ft Office Picture Manager есть команда «Изменить размер». В этой команде есть клавиша «Процент от исходной ширины и высоты». Это наш микроскоп. Именно он позволяет хорошо рассмотреть детали выделенной области. Выбираем 400% и потом еще 400%.

Рисунок 3. Рисунок 4.

Рисунок 5.

Получаем увеличенное изображение исследуемой области (Рисунок 6). Для выделения объекта

Рисунок 6. Рисунок 7.

(Рисунка 6) используем программу Paint Shop Pro 6 или любую другую подобного рода, способную осуществить операции увеличения – уменьшения яркости и контрастности (Рисунок 7). Продолжая дальнейшие манипуляции по исследованию выбранных участков, мы приходим к вполне осмысленному изображению частицы темной материи, магнитному монополю (Рисунок 8). Исследуем хвост магнитного монополя (Рисунок 9). Мы еще пока не знаем, что обозначают белая окантовка черной области с голубыми и желтыми областями. Однако, выделив область внутри черной капли и, проведя соответствующие манипуляции, мы окончательно понимаем, что внутри черной области, кроме белых следов частиц ничего больше нет (Рисунок 10).

Рисунок 8.

Рисунок 9. Рисунок 10.

Теперь последовательно исследуем область с голубым свечением (Рисунки 11-14).

Рисунок 11. Рисунок 12. Рисунок 13. Рисунок 14.

Рисунок 15.

Последовательно исследуя центральную часть (Рисунка 14) мы приходим к конечному результату (Рисунок 15) – почти полному поглощению света в выбранной области.

Исследуем область с желтым свечением. Выберем небольшой участок (Рисунок 16). И по прежней методике исследуем его (Рисунки 16-18).

Рисунок 16. Рисунок 17. Рисунок 18.

Последовательно изучим центральную яркую область. На Рисунках 19-22 показаны примеры

Рисунок 19. Рисунок 20. Рисунок 21.

выделения и изучения направлений темных линий. Мы можем предположить, что темные области, это пучок магнитных монополей, двигающихся на наблюдателя. А в светящемся пространстве проявляются магнитные поля чрезвычайно высокой напряженности. После проработки всей светящейся поверхности мы можем восстановить проекцию магнитных полей на плоскости (Рисунок 22). Отсюда мы можем сделать заключение, что в пучке присутствуют, как магнитные монополи с N, так и с S направлением магнитного поля. При исследовании распределения магнитных монополей важно заметить, что мы исследуем чрезвычайно малые участки экрана, в свою очередь состоящие из единичных кристаллов. Достаточно большие зачерненные участки экрана могут исследоваться при применении эффекта теней [2]. Эффект теней применяется в ядерной физике и поможет определению как массы, так и других параметров регистрируемых частиц [3].

Рисунок 22. Рисунок 23.

Литература

Справочное пособие по магнитным явлениям, , М, Энергоатомиздат, 1991, с. 132-134. , Влияние кристаллической решетки на некоторые атомные и ядерные процессы, "Успехи физических наук", 1965, т. 87, в. 4, с. 585. , , Об использовании эффекта теней для измерения времени протекания ядерных реакций, "Физика элементарных частиц и атомного ядра", 1973, т. 4, в. 2.