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Science Days Digital 2020

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Oliver Keller edited this page Jul 27, 2021 · 43 revisions

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 ([email protected]) 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 ([email protected]) 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

The hardware design and documentation in this Wiki are licensed under the CERN Open Hardware License v1.2. Please refer to the usage guidelines of the license for further details. The software is provided under the terms of the BSD license.
General project overview in main readme, scientific background in corresponding paper.

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