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DIY_particle_detector_wiki/Science-Days-Digital-2020.md

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This page contains additional info for a DIY online workshop part of the Science Days Digital 2020, in German.

Hier geht um es einen Online-Workshop vom CERN im Rahmen der Science Days Digital 2020:
https://science-days.digital/cern/pages/teilchendetektor
Alle Gruppenleiter*innen müssen sich dort bis Freitag, 30. Oktober 12:00 Uhr, online registrieren!

Gebaut werden DIY Teilchendetektorn, die auf diesen Seiten beschrieben sind. Fotos von aufgebauten Detektoren finden sich in der Bildergallery.
Am ersten Tag erhalten alle Teilnehmer*innen eine Online-Einführung in das Prokjekt und den Kontext zu den Detektoren in der Teilchenphysik am CERN. Anschliessend werden unabhänging voneinander in den unterschiedlichen Gruppen mehrere Detektoren in Schulen/Fab-Labs oder Maker-spaces aufgebaut. Die Betreuer*innen der Gruppen brauchen dazu grundlegede Lötkenntnisse um den Teilnehmern beim Aufbau helfen zu können. Generell kann das Projekt von Elektronik-Anfängern leicht zusammengebaut werden (mehrfach erprobt, u.a. mit Schülern).

Zielgruppen:

  • ab 16 Jahre bis 60+
  • Schülergruppen mit Lehrer*innen, Studentengruppen, citizen science Enthusiasten in Fab-Labs/Makerspaces
  • Die Gruppenleiter*innen benötigen Löterfahrung um den übrigen Teilnehmer*innen in den Gruppen beim Zusammenbauen der Detektoren zu helfen.

Termine:

Die folgenden Termine gehören zusammen, der Workshop geht insgesammt über vier Tage, Montag bis Donnerstag.
Nach Absprache (o.keller@cern.ch) zusätzliche Termine bzw. andere Uhrzeiten am Nachmittag oder Abend möglich.

  • 23. November | 10:30 – 12 Uhr, Einführung für Schülergruppen per Zoom, ab 16 Jahren/Oberstufe
  • 24. November | 19:00 - 20 Uhr, Alternative kurze Einführung per Zoom, geeignet für Erwachsene
  • 24. und 25. November, ganztags: Online-Support/Troubleshooting per Zoom nach Absprache
  • 26. November | 10:00 Uhr, Abschlusspräsentation per Zoom. Informelles „show & tell“ Format:
    Jede Gruppe zeigt was sie gebaut und welche Messungen sie gemacht haben.

Dauer:

Ungefähr 3-6 Stunden online (flexibel, je nach Support-Bedarf der Gruppen).
Die Detektoren selbst werden zwischen den Online-Terminen innerhalb der Gruppen in Eigenregie vor Ort gebaut und anschliessend zum Messen von natürlicher Radioaktivität in der eigenen Umgebung verwendet. Die selbstgebauten Detektoren, gesammelten Erfahrungen & Messergebnisse werden am letzten Tag gezeigt/besprochen und von allen Teilnehmer*innen untereinander online präsentiert.

Beschaffung der Materialien:

  • Der Detektor besteht aus unterschiedlichen Elektronikbauteilen und einer kleinen Elektronikplatine welche von Hand zusammengelötet werden müssen. Ausserdem wird zum Betrieb ein 9V Block und ein passendes Kabel benötigt. Siehe Materialien -Liste unten.
  • Das CERN stellt die benötigte Anzahl von Platinen kostenlos zur Verfügung.
  • Als Metallgehäuse dient z.B. eine handelsübliche Blechdose die ebenfalls besorgt werden muss, siehe Materialien -Liste unten unten.
  • Die elektronischen Bauteile sowie das Metallgehäuse müssen von den einzelnen Gruppenleiter*innen selbst vorab besorgt werden: Kosten ca. 10-15 EUR pro Detektor, plus ca. 5-10 Euro für ein Anschlusskabel und eventuelle Adapter - details siehe Materialien -Liste unten. Die Preise variieren stark je nach Bestellmenge und Versandhändler
  • Bauteile-Bestelllisten für diverse Elektronik-Versandhändler auf kitspace.org, details unten unter Materialien .
  • Neu: komplettes Bauteile-Kit inkl. Kabel, speziell für diesen Workshop: https://shop.kitspace.org/buy/electron-detector-parts-only/
  • Gebaut wird die Elektronen-Detektor Variante dieses Projekts. Geübte Bastler können sich nach Absprache auch an die Alpha-Detektor Variante wagen, Übersicht zu beiden Detektor-Varianten .

Workshop-Vorbereitung

Alle registrierten Gruppenleiter*innen stimmen ab 1. November sämtliche Materialien und benötigtes Werkzeug mit Oliver Keller (o.keller@cern.ch) per eMail ab.

Benötigte Werkzeuge

  • Lötkolben & Lötzinn
  • Entlötlitze (empfohlen) oder manuelle Entlötpumpe
  • Elektronik-Seitenschneider (= Seitenschneider mit dünnen Schneidekanten)
  • Löcher in's Metallgehäuse via:
    • Stanzeisen (mit 2, 5 & 9 mm Lochdruchmesser) und Hammer => geht sehr gut bei dünnen Blechdosen
      • z.B. günstige Henkel-Locheisen, gibt's auch im Baumarkt
      • möglichst schwerer Hammer
      • kleine Holzplatte zum unterlegen
    • oder Metallbohrer (3, 6 & 10 mm) und Bohrmaschine => bei dickenwandigen Alu-Gehäusen
    • Durchmesser von Stanzeisen sollten immer eine Stufe kleiner gewählt werden als nötig, da die Löcher im weichen Zinnblech automatisch etwas grösser werden als der Normduchmesser eines Stanz-Werkzeuges
  • Schraubendreher für M3 Befestigungsschrauben
  • 2 Zangen (z.B. Kombizange & Flachzange) zur Befestigung der BNC-Buchse und des Schalters in der Wand des Metallgehäuses (oder eine Zange plus passender Gabelschlüssel)

Materialien

Anleitungen