Entwicklung eines balloongetragenen Radioaktivitätsdetektors für Messungen des Weltraumwetters

Die Messung des Weltraumwetters ist entscheidend für das Verständnis, die Verhinderung und die Minderung der negativen Auswirkungen von Weltraumwetterereignissen. Bodengestützte Detektoren und Satellitensensoren bieten Abdeckung für energiereiche Partikel in ihren jeweiligen Bereichen; jedoch bleibt Spielraum für Zwischenlösungen und Instrumentierung. Wir präsentieren einen neuartigen Detektor für energiereiche Partikel, der auf Radiosonden-Systemen entwickelt und eingesetzt wurde. Das kompakte und leichte Instrument besteht aus einem CsI(Tl)-Szintillator, der mit einer PiN-Photodiode gekoppelt ist, und ist in der Lage, Zählraten und Energiediskriminierung durchzuführen. Neueste Energiekalibrierungen deuten darauf hin, dass das Instrument empfindlich auf ein Energieniveau von 30 keV bis 9,4 MeV reagiert. Der Mikroszintillator-Detektor ist somit ein ideales Instrument für Untersuchungen zum Weltraumwetter. Während früherer Flüge reagierte der Mikroszintillator-Detektor auf niedere Energiepartikel in der Stratosphäre, wobei insbesondere energiereiche Elektronen-Niederschlagsereignisse beobachtet wurden. Jüngste Forschungen konzentrierten sich jedoch darauf, die Detektorleistung bei Temperaturen zu verstehen und zu verbessern, die mit der atmosphärischen Umgebung vergleichbar sind, sowie das interne Mikrocontrollersystem für die Schnittstelle mit dem neuen Industriesystem Vaisala RS41 anzupassen. Wir präsentieren die Niedertemperaturreaktion (0 °C bis -50 °C) des Detektors auf terrestrische Hintergrundstrahlung und Fortschritte bei der Schnittstelle mit dem neuen Radiosondesystem, beides in einer kontrollierten Laborumgebung ermittelt. Zukünftige Einsätze des Detektors sind im kommenden Jahr geplant, während wir uns dem Sonnenmaximum im Jahr 2025 nähern.