lunedì 11 luglio 2016

Raggi cosmici e Android

Avevo sentito della possibilita' di usare il CCD della fotocamera dei comuni telefoni per individuare i raggi cosmici (o meglio i muoni che sono l'effetto dell'interazione del raggio cosmico con l'atmosfera.. quando un muone colpisce un CCD libera degli elettroni che sono misurabili dall'elettronica della fotocamera..per una descrizione piu' dettagliata si veda questo documento)

Questo effetto e' particolarmente visibile nelle fotografie riprese sulla stazione spaziole (i pixel, nella foto sottostante,  bruciati dal passaggio di raggio cosmico sono indicati dal cerchietto rosso).




Per vedere se riuscivo a catturare qualche evento ho usato l'applicazione DECO dell'Universita' del Winsconsin. Si tratta di un sistema di rilevazione distribuito che invia i dati ad un server centrale per discriminare i veri eventi dai falsi positivi



Il problema principale e' che il CCD, ovvero la sua matrice di sensori (ovvero i pixel), non sono tra loro calibrati e si deve quindi estrapolare dal rumore di fondo un eventuale evento.

Nonostante le bassa probabilita' di registrare un evento ho ottenuto nel giro di poche ore 6 eventi su  7770 osservazioni. O sono fortunato o c'e' qualcosa da capire.
Scaricando i dati dal sito a questo indirizzo queste sono le immagini relative ai miei eventi

Dati originali




Rielaborazione 
Rimettendo in ordine i dati all'interno di una GIF animata si vede chiaramente che alcuni punti a luminanza maggiori compaiono su diversi fotogrammi

Se si cerchiano di verde i pixel ad alta luminanza e si sottraggono dalle immagini delle acquisizioni reali si nota che, quelli indicati come eventi in realta' non sarebbero nient'altro che pixel fuori calibrazione all'interno della matrice dato che si trovano nella stessa posizione ed hanno una posizione reciproca uguale (e' altamente improbabile che un evento si ripeta nella stessa posizione della matrice nell'arco di un cosi' poco tempo, circa 3 ore di osservazione)

Visto che ho la fortuna di lavorare con colleghi che manipolano sostanze blandamente radioattive ed ho esposto il sensore della macchina fotografica ad un campione test di Cs137 in modo da forzare l'eccitazione dei pixel del CCD.

In questo modo, dal rumore di fondo, ogni tanto compaiono dei pixel piu' luminosi


Ancora una volta mettendo in fila le immagini si vede che il pixel piu' luminoso e' sempre il solito.





Non si tratta quindi dell'eccitazione derivante dal passaggio di una particella o radiazione ma di un errore del sensore della camera

In conclusione esperimento non riuscito
Per la cronaca ho provato a contattare gli sviluppatori di DECO sia sulla mailing list di Google che alla mail di riferimento ma non ho ottenuto risposta da circa 7 giorni. Peraltro le mie sono state le uniche registrate per 5 giorni consecutivi... non so quanto il progetto sia ancora attivo