Beskrivning av Projektlabbarna

(1)

Beskrivning av Projektlabbarna

Tänk på att dessa labbar i en del fall är pågående forskning, varför projekt kan försvinna och nya tillkomma. I listan nedan finns namn på kontaktpersoner. Dessa har alla sina kontor i AlbaNova.

1-4 Förändringsdetektion och radioaktivitet

Ett flertal projekt använder sig av olika algoritmer för att detektera förändringar och identifiera nya händelser. Vi tillämpar dessa på bl.a. förekomsten av små mängder av radioaktivitet i luften. Dessa kan komma från spallationsreaktioner orsakade av solvindar eller galaktisk strålning varvid Be-7 bildas och kan detekteras. Här finns ett antal

möjligheter att deltaga i projektet. Längre ner i listan hittar Du fler projekt som bgger på små förändringar!

Hur Be-7 bildas (sammanfattning)

1 Kalibrering och insamling av data

Vid kupolen på AlbaNova finns en stor fläkt med ett speciellt filter för att samla in partiklar och därmed radioaktivitet. Fläkten är av samma typ som avänds av FOI och CTBT för kontinuerlig övervakning av luftburen radioaktivitet. Fläkten skall förses med en flödesmätare så att vi kan bestämma totala mängden luft som passerat. Utrustningen skall monteras och testas. Kontakta Thomas Lindblad

2 Mätmetoder och dataanalys

Vi samarbetar med t.ex. FOI i Sverige och FMI i Finland och måste därför kunna hantera data vi får från deras mätningar. Tillsammans med Geza Szekely i Ungern utvecklas ett program som kan hantera dessa spektra. Vi behöver jämföra aktuella mätningar gjorda på liknande sätt (tidpunkt, luftvolym), bakgrundsmätningatr etc. Kontakta Thomas Lindblad

3 Korrelationstekniker

Även om det är mycket små mängder Be-7 som bildas så kan vi detektera dessa. Detta har gjorts av FOA/FOI under många år (se bild ovan). Tillsammans med prof Åge Eide i Norge försöker vi finna metoder för att korrelera Be-7 data med annan information, t.ex.

solfläckarnas variation. En första uppenbar analys är att titta på Fourier-spektrum.

Kontakta Thomas Lindblad Läs mer om Be7 "från Rymden"

Be-7 över Medelhavet, artikel i pdf-format Be-7 över Finland

(2)

4 Testmätningar

Vi kommer att samla in egna data och jämföra dessa med mätningar gjorda på andra platser i Sverige och Finland. Det gäller att analysera data och jämföra resultaten och finna eventuella skillnader och deras orsaker.

Just nu försöker vi också se om vi kan detektera en fototopp från Na-22. Denna isotop bildas också vid spallation (Ar-40) i den övre atmosfären men är mycket svårare att detektera!

Kontakta Thomas Lindblad.

5 Lasertillämpningar

The aim is to give an overview of the field of laser

spectroscopy and to show modern spectroscopy methods, like laser action in He-Ne or a study of the mode structure of a He-Ne gas laser . Using Laser Induced Fluorescence we make the experiment for a determination

of the molecular vibrational constant and the Morse potential function and also try Laser Raman spectroscopy.

Kontakta Göran Tranströmer

Morse pot-funktion och kubiska metaller

Trevlig sida med titeln: "The Chemical Bond Potential Energy Function"

På ovanstående sida kan Du bl.a. se en QuickTime snutt med vibrations-vågfunktionerna till en Morse potential för H2. Tydligt ser man hur vissa tillstånd liknar klassiska d:o.

6 Förändringsdetektion med hjälp av koldioxidmätningar.

Ett litet praktiskt instrument gör det lätt att mäta förekonsten av koldioxid. man kan lätt detektera om någon är i rummet eller ej. Men hur påverkas mätningarna av annat och andra? Förändringar i ventilationen, dörröppningar, etc är bara några få saker som uppenbarligen påverkar det hela. Kan man detektera att koldioxid förbrukas av tex gröna växter? Om man placerar instrumentet i en plastpåse som får omge en blomma...

Kontakta Thomas Lindblad Miljöfysikrapport nr 1 Miljöfysikrapport nr 2

7 Förändringsdetektion med hjälp av infraljud

Infraljud är ljud som vi inte kan höra. Här intresserar vi oss för infraljud c.a 10 gr längre ner i frekvens eller under 6 Hz. Infraljud genereras av meteoriter, överljudsflygplan, jordbävningar, kärnvapentester, mm. Men finns det något i vär närmiljö som genereras infraljud? Dörr-öppningar/stängningar gör det. Vidare påstås diskmaskiner och

tvättmaskiner göra det. Stämmer detta, finns det något mer? kan vi karakterisera

(3)

infraljudet med ett spektrogram, Fourierannalys, principalkomponentanalys etc och få en enkel signatur som identifierar förändringen? Det 17 januari 2004 slog en meteorit ner i närheten av Jokkmok. Infraljud från denna händelse spelades in av Institutet för

Rymdfysik. Kan man skönja något mönster i ljudet under den korta färden genom atmosfären? Hur kan man tänka sig att ljudet är relaterat till hastighet, vinkel, etc?

Kontakta Thomas Lindblad

En miljöfysikrapport om infraljud i vår närmiljö Infraljud och meteoriter

8. Infraljud på en laptop

Hittills har vi använt oss av en industri-PC (PC/104 med DOS 3.1!!) med ett 14 bitars A/D-kort och egen programvara för att sampla infraljudet. En idé är att använda en laptop's ljudkort. Ett problem är väl den relativt höga samplinghastigheten som lätt äter minne. Fördelen är en hel del lättanvända program samt transportbarheten och en mängd tillgängliga program, typ gratis d:o som WavePad.

9. Datamining i infraljudsfloden

Institutet för Rymdfysik (IRF) is Sörfors och nu Umeå har under ledning av prof. Ludwik Liszka samlat infraljudsdata under många år. Här finns inte bara meteoriter utan även tex Vulkanutbrottet i Hekla på Island den 26/2 2000, satellituppskjutning från Pletesk den 8/7 1999 och en d:o från en ubåt den 7/7 1998 (gjordes för TU Berlin). Den som vill ge sig i kast med ett data-mining projekt har nytta av program utvecklade av forskningsgruppen i Umeå och den instruktion som finns i länken nedan.

Instruktion från IRF för KTH-deltagare IRF-utvecklad programvara för inftaljud Här finns en inspelning med Concord-data

10 Åskdetektion

Med hjälp av en antenn och en signalbehandlingsutrustning registreras de

elektromagnetiska pulserna från åska och plats och intensitet bestäms. Man kan typiskt se åskväder på c:a 50 mils avstånd. Här är två uppgifter (1) att försöka få ett kvantitativt mått på hur bra åskdetektorn är på positionsbestämning och antalet händelser samt (2) korrelera ett lokalt åskväder till infraljud. Det sägs nämnligen att åska genererar infraljud.

Det här är ett projekt som kräver att det åskar!!

Kontakta: Thomas Lindblad

(4)

11. Identifiera grundämnen i meteoriter

Det är möjligt att identifiera grundämnen som ingår i meteoriter med hjälp av laser och en optisk spektrometer. Man lyser helt enkelt på en punkt på meteoriten med en intensiv laserståle. Materialet förångas och det ljus som plasmat avger analyseras, både med avseende på tid och våglängd. Med hjälp av databaser och program av typen Origin så identifieras de olika spektrallinjerna. Järnmeteoriter innehåller naturligtvis mycket järn, men inte mycket av andra metaller. Stenmeteoriter innehåller en hel del magnesium etc.

Man kan också använda denna metod för att titta på olika fläckar på meteoriten och se om dessa har tillkommit vid nedslaget eller ej.

Kontakta Olli Launila

12. Laser Induced Breakdown Spectroscopy

LIBS, ”Laser Induced Breakdown Spectroscopy” är en metod som bl.a. används för att studera föroreningar i material. Se (2) ovan. En hårt fokuserad YAG-laserstråle bildar ett plasma av materialet som kan vara fast, en vätska eller en gas. En spektrometer med en bildförstärkt CCD-kamera tar upp ett spektrum från 190 nm till 800 nm.

Tidsupplösningen är 2ns. Med en ”delay”-enhet kan tidsupplösta spektra tas upp när plasmat svalnar och då atomspektra framträder. Här avser vi studera vätskor.

13. Laserinducerad fluorescensmätning

Laserinducerad fluorescensmätning kan bl.a. användas för att studera livstider hos molekyltillstånd. I det här projektet avser vi bygga upp en mätenhet för att studera

lvstiden hos exciterade tillstånd hos I2-molekylen. Vi använder en kraftfull argonjonlaser och en ”chopper” som åstadkommer laserpulser i kHz-området. Med fotomultiplikator som detektor och ett elektronikpaket kan avklingningen av excitationen bestämmas. Vi förväntar oss att livstiden för det undersökta tillståndet ligger i mikrosekunds-området.

14. Fluorescens från jodmolekyler

Genom att dispersera fluorescensen från jodmolekylen, exciterad med en grön He-Ne laser vid 543.5 nm, kan man detaljstudera finstrukturen i jodmolekylens grundtillstånd.

Om ett FTS-intrument används för att detektera fluorescensen, kan man få detaljerad rotationsupplöst information samtidigt från 30-40 vibrationsnivåer i molekylen. Man kan sedan analysera informationen för att förbättra nu existerande modeller för denna

molekyl, bland annat i fråga om vibrationsöverlapp (Franck-Condon faktorer).

15. Trådkammare

Trådkammaren är en detektortyp som har varit och fortfarande är oerhört betydelseful inom partikelfysiken. George Charpak fick 1992 nobelpriset i fysik för att han utvecklade

(5)

denna detektortyp. Vi har en 10x10 cm trådkammare som vi använder för

röntgendetektion i en studentlabb. Denna detektor behöver gås igenom och dess funktion och effektivitet optimeras.

Kontakta Bengt Lund-Jensen

16. Kosmisk Strålning

Partiklar från den komsika strålningen passerar hella tiden igenom oss. Detta kan mätas med en detektor som består av två plastscintillatorer där passage av laddade partiklar ger upphov till en svaga ljusblixtar vilka detekteras. I projektet ingår att montera ihop en detektor från delar och därefter undersöka en del egenskaper hos den strålning som kan detekteras. Ser man fler partiklar högst upp i Kaknästornet än längre ner? Är det färre nere i tunnelbanan? Vad krävs för att stoppa den detekterade strålningen? Vad för slags partiklar är det som detekteras? Riktningsberoende?

Kontakta Bengt Lund-Jensen Detaljer om detektorsystemet

17. Vintergatan

Galax-strukturen hos vintergatan studeras med 21 cm emissionslinje från väte som mäts med Stockholm Centimetre Radio Telescope. Observationerna används för att skapa en karta över spiralarmarn och en rotationskurva för galaxen. Rotationskurvan avsläjar massfördelningen i galaxen

Kontakta Felix Ryde