en_horizontal_cef_logo_2

Vývoj demonstrátoru Penetrating Particle Analyser (PAN)

Penetrating Particle ANalyser (PAN) je projekt H2020, jehož cílem je vývoj částicového detektoru určeného pro studium částic v energetickém rozsahu od 100 MeV/n do 20 GeV/n na vesmírných misích. Výstupem tříletého projektu bude demonstrátor (mini.PAN).

Spolupracující instituce:

  • University of Geneva, Department of Nuclear and Particle Physics
  • Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Perugia
  • České vysoké učení technické v Praze, Ústav technické a experimentální fyziky

 

PAN_group_photo 

 

Vědecké pozadí: Vysokoenergetické částice ve vesmíru mohou být vyzařovány ze Slunce (SEP) či jiných zdrojů v naší galaxii (galaktické kosmické záření). Isolované skupiny těchto částic se také nacházejí v mesosférách planet. Přesné určení jejich složení a energetických spekter v rozsahu od 100 MeV/n do 20 GeV/n je důležité pro výzkum sluneční modulace kosmických paprsků, pro předpověď vesmírného počasí u misí do hlubokého vesmíru, charakterizaci částic SEP a radiačního prostředí v okolí planet.

Princip měření: K identifikaci částic přístroj PAN využívá principu magnetického spektrometru, který je běžně zaveden na nízké oběžné dráze Země (LEO). Mise do hlubokého vesmíru často používají metodu porovnání dE/dx vs. E, která je omezená v rozsahu energií. Cílem měřícího přístroje PAN je návrh modulárního spektrometru, který zaplní mezeru v monitorování záření z hlubokého vesmíru na dalekých vesmírných misích.

PAN_and_others_space_radiation_instruments_electrons_reach PAN_and_others_space_radiation_instruments_protons_reach

 Srovnání vědeckého potenciálu přístroje PAN s aktuálními vesmírnými misemi. PAN zaplní mezeru v dalekých vesmírných misích.

technical_drawing

Nákres přístroje mini.PAN a jeho součástí. Směr pohybu částic bude určen metodou Time-of-Flight (plánované časové rozlišení ~100 ps). Trajektorie částic v prostoru a dE/dx určí pixelové a stripové detektory.

Role ÚTEF v projektu: ÚTEF ČVUT odpovídá za vývoj a integraci soustavy pixelových detektorů, která se bude skládat ze dvou čtveřic detektorů Timepix3 či dvojice detektorů Timepix4 u vstupního a výstupního otvoru přístroje. ÚTEF využívá předchozích zkušeností s aplikací detektorů rodiny Timepix v úloze sledování vesmírného záření (např. v projektu SATRAM).

Skupina za ÚTEF: Benedikt Bergmann (benedikt.bergmann@utef.cvut.cz), Petr Burian, Yesid Mora, Milan Malich, Lukáš Meduna, Petr Mánek, Stefan Gohl, Stanislav Pospíšil, Jaroslava Merunková.

Literatura: