Az Intel on-chip kozmikus sugárzás detektort szabadalmaztatott

Intel

Van az úgy, hogy hosszú hónapokon keresztül stabilan működő "szerver" operációs rendszere egyszer csak fejreáll minden magyarázat nélkül. A vizsgálatok hardverhibát nem mutatnak, az újrabootolás után a számítógép teljes mértékben korrektül teszi a dolgát. "A technika ördöge" hangzana a laikus szájából a tuti magyarázat. Pedig elképzelhető, hogy az amúgy jól működő hardver egy egyszeri külső behatás hatására egyszer csak hibázik. Szakemberek már évekkel ezelőtt jelezték, hogy az űrből jövő behatások gondot okozhatnak a számítógépek működésében. Elképzelhetőnek tartják, hogy egy erősebb napkitörésből vagy hasonló tevékenységból kifolyólag olyan sugárzás érheti a Földet, amely a számítógépekben használatos áramkörök működését befolyásolhatja.

Például nagy energiájú részecskék csapódhatnak a számítógép központi memóriájába, ahol rossz esetben módosíthatják a memória aktuális tartalmát anélkül, hogy a memóriamodult magát károsítanák. Ilyen esetben a memória nem sérül, de pillanatnyi "üzemzavart" okozhat az ilyen behatás. Az ilyen hibát a szaknyelvben "soft error"-nak nevezik. A "soft error"-ok ellen a gyártók megpróbálnak védekezni. A védekezés egyik formája, hogy megpróbálnak olyan áramköröket integrálni a számítógépes részegységekbe, amelyek megkísérlik detektálni és a bizonyos fokig - ha tudják - korrigálni is az ilyen "soft-error"-okat. A memóriák esetében ismert detektáló és (korlátozott) hibajavító mechanizmus az Error Check & Correction (ECC).

Ahogy a gyártók egyre fejlettebb gyártástechnológiákat használnak, a probléma úgy válik egyre komolyabbá. A korszerű gyártástechnológiáknak köszönhetően az integrált áramkörök egy kisebb csíkszélességgel készülnek. Néhány év alatt eljutottunk a néhány tized mikrométeres csíkszélességű processzorok - például a 0.8 µm-es technológiával készült P5-ös Intel Pentium-tól - a napjaink korszerű, 45nm-es gyártástechnológiával készülő processzoraiig.

Az Intel most egy mechanizmust szabadalmaztatott az ilyen behatások felismerésére és a belőlük fakadó problémák lekezelésére. Az Intel egyik szabadalma chip-ekre szerelt kozmikus sugárzás detektort ír le, amely a behatások esetén képes lenne aktiválni a megfelelő korrigáló áramköröket, amelyek szükség szerint meg tudnák ismételni helyesen a behatás miatt hibásan végrehajtott műveletet, vagy vissza tudnák állítani a hiba előtti állapotot.

Részletek a New Scientist cikkében. A szabadalom leírása itt olvasható.

( ispanov | 2008. 03. 09., v – 10:18 )

Nekünk is mindig azt mondták, hogy az oszcilloszkóp azért mutat néha mást mint amit kéne, mert az UFO-k megzavarják :-) Egyébként el tudom képzelni, hogy ez valós probléma, de egy kicsit furán hangzik.

Gábor

Amatorcsillagasz eveimbol az remlik, hogy ez valos problema. Komolyabban (peltier elemmel vagy szarazjeggel) hutott CCD-knel (hogy a termikus zaj ne nagyon zavarjon) par napi hasznalat alatt nagy valoszinuseggel maga a koromnyi meretu CCD chip is elkap egy-ket kozmikus sugarzasbol szarmazo reszecsket, es ez latszik is az elkeszult kepen. A csak arnyekolassal valo kivedese teljesen eselytelen. Egyebkent - ha jol emlekszem - az igazan nagy energiaju reszecskek fokepp nem a Napbol jonnek, hanem nagyjabol izotrop a forras (szoval valahonnan nagyon tavolrol).

Ujra utanaolvastam, a Wikipedia kicsit mast mond:

Most cosmic rays originate from extrasolar sources within our own galaxy. [...]
Observations have shown that cosmic rays with an energy above 10 GeV (10 x 10**9 eV) approach the Earth’s surface isotropically (equally from all directions); it has been hypothesised that this is not due to an even distribution of cosmic ray sources, but instead is due to galactic magnetic fields causing cosmic rays to travel in spiral paths.

( mcbuddha | 2008. 03. 09., v – 10:20 )

Nem lenne egyszerubb szigetelni a szervertermeket? Nehany centi olom mar a nagy reszet megfogja...

http://kisfiz.phys.klte.hu/kisfiz/RAICS/
Talan itt lesznek valaszok is. (7. fejezet)

1. felvetsem az urbol erkeznek repulo teszlibda (kinetikus)energiajval azonos energiaju reszecskek is. Siman atmehet nagy szigetesen, es veletlenul pont a procival lep kolcsonhatasba.

2. felvetesem arra vonatkozott ,hogy "X vastagsagu Y anyag mar mindet kiszuri" nem fedi a valosagot, inkabb azt mondhatjuk X vastagsag utan mar nagyon keves megy at.

Es meg valami, a (szilicium/)Germanium kedvelt detektor anyag. Nagy 10-100 cm^3 darabokkal szoktak gammat merni.

Ami atmegy a szigetelesen, az (nagy valoszinuseggel) mar nem tesz kart a tobbi cuccban: ha konnyu, gyors reszecske, akkor siman atmegy mindenen, karokozas nelkul (neutrino), ha nehez, lassabb, akkor a szigetelesben ionizal, abbol kilepve pedig annyira lelassul, hogy sokkal nagyobb hatasfokkal adja le az energiajat, nagyon rovid uton. Raadasul ezek a nehez reszecskek mar alig erik el a tengerszintet: a legkorben ionizalnak, konnyu, gyors reszecskekke bontva a levego atomjait.

(Szerintem) az egyeb termeszeti tenyezok (foldrenges, vulkan, arviz) nagysagrendekkel nagyobb veszelyt jelentenek, mint a kozmikus sugarzas.

Csernkov detetorokkal szokatak latni a teniszlabdakat.
gamma meg barhonan johet.

A veszely itt a hibas eredmeny. Valoban elhanyagolhato a veszely, de piacon vannak olyan "megtevesztheto" elemek akik joval tobbat fizetnek azert, hogy ne egy millo evenkent hibazon gep ,hanem 2 millio evenkent.

Ja meg a fal is bocsajt ki neha "egy-ket" bomlas termeket. Mar a szerver szobakban sem bizhatunk :)

"nem ertem a teniszlabdas viccet."
Mar utaltam, ra, hogy ilyen energiaval - repulo teniszlabda kinetikus energija normal jatszma kozben (30J) - is johet egy reszecske odafentrol. Szerencse, hogy tul gyors ahhoz, hogy tisztessegesn kupan vagjon :)

Nagy kadakat tesznek ki, (lefedve, tahat sotet van ott) es sasoljak (CCD), hogy mikor villan fel.

PS:
Ez iszonyu nagy energia, a naprendszeren kivulrol jon, es nagyon ritka.
nem en talaltam ki

Ugy latom tenisz labda meg enyhe volt : "50 joules — in other words, it was a subatomic particle with macroscopic kinetic energy equal to that of a baseball (140 g) which is moving at about 27 m/s (60 mph)"

A feny sebessegenel ismereteim szerint semmi sem megy gyorsabban. Amire te gondolsz, az a feny _az adott anyagban valo_ terjedesi sebessegenel nagyobb sebesseg. Pl a vizben a feny sebessege kisebb, mint vakuumban, tehat ha itt ennel a sebessegnel gyorsabban megy, akkor jon letre a cserenkov sugarzas.

Meglepő módon azt találták, hogy nem is fémmel, hanem polietilénnel lehet a legjobban sugárvédeni.
http://science.nasa.gov/headlines/y2005/25aug_plasticspaceships.htm
---
Sok gyerekkel ellentétben én sose akartam tűzoltó lenni. Lettem helyette informatikus. Nem találjátok ki, hogy mit csinálok nap mint nap...

Altalaban nem. Nagyon ritkan igen, de mivel igen sok halad rajtunk es a bolygonkon is ebben a pillanatban is, hosszu idon at megvan a valoszinusege, hogy van hatasa egynek-egynek, ha nem igy lenne, akkor ugye neutrino-detektort sem lehetne epiteni. Bar kerdes, hogy ennek valos kockazata van-e adott esetben ...

Nem így van. Azért teszik a föld alá a detektort, hogy az egyéb kozmikus sugárzás ne generáljon fals jeleket az észlelőkön. Mindezt azért, mert a kozmkius sugárzás hatékony szűréséhez tényleg kell több km földréteg.

Az IBM végzett kísérleteket memória hibákra föld alatti és szokásos elhelyezkedés esetén, sőt kontinens - városra lebontva:
http://www.research.ibm.com/journal/rd/421/ziegler.html
http://www.eetimes.com/news/98/1012news/ibm.html

10 éves kutatási eredmények. Old story.

A neutrinóknak tényleg mindegy, hol van a detektor.

Miért nem olvasod el az IBM tanulmányát?

Ők már 10 évvel ezelőtt kimutatták a soft errorok számának a csökkenését a mélyen föld alatt használt memóriamodulokban. Ez korrekt kísérleti eredmény.

Az, hogy egy nagy energiájú részecske eltalál egy másik részecskét, az még nem segít, mert másodlagos sugárzást indukálhat, ami ugyanúgy problémát okozhat. Nem én találtam ki, hogy a légkör, vagy a számítógépház nem jelent védelmet, ez kísérleti eredmény.

Egy ötlet a NASA-tól:

It turns out that the worst materials you can use for shielding against GCR are metals," Bushnell notes. When a galactic comic ray hits a metallic atom, it can shatter the atom's nucleus--a process akin to the fission that occurs in nuclear power plants. The secondary radiation produced by these collisions can be worse than the GCR that the metal was meant to shield.

Ironically, light elements like hydrogen and helium are the best defense against these GCR brutes, because collisions with them produce little secondary radiation. Some people have suggested surrounding the living quarters of the ship with a tank of liquid hydrogen. According to Bushnell, a layer of liquid hydrogen 50 to 100 cm thick would provide adequate shielding.

Abban teljesen igazad van, hogy az egyéb természeti katasztrófák nagyobb károkat okoznak.

Es ezt a valaszt nekem szantad?

Tehat meg egyszer, hatha a write-only mod talan read-write-ra (ebben a sorrendben) valtozik:

Miert teszik a (kozmikus) neutrinodetektorokat banyak melyere? Azert, mert itt a detektalando jel rendkivul gyonge, igy gyak. nullara kell redukalni a zajt, hogy a jel ne vesszen el a zajban. A kozmikus sugarzas altal kivaltott jelek itt zajnak szamitanak. Es szukseg van a par szaz - egy-ketezer meternyi foldre a sikeres arnyekolashoz. (Kulonben hulyek lennenek olyan melyre vinni, es sokszor annyit fizetni erte.) Ez a par szaz meter fold nem a neutrinokat nyeli el (azok tenyleg nem zavarjak a szamitogepeket), hanem a kozmikus sugarzast.

Vagyis a kozmikus sugarzas hatasai ellen (szamitogep alkatreszek eseten) arnyekolassal vedekezni eselytelen.

Ez pedig mashova valasz:
A termeszeti katasztrofak pedig tenyleg sokkal nagyobb anyagi kart okoznak. Viszont a kozmikus sugarzassal nem az a baj, hogy mekkora az anyagi kar, hanem az, hogy semmi sem (vagy max egy erthetetlen segfault) jelzi a hibat. Ezert nem eleg a "nagyjat szurni", mert igazabol nem azt akarod, hogy kevesebb legyen belole (ritka az amugy is), hanem hogy _mindegyik_ esetrol tudj, es ujra tudd szamolni azt, amit befolyasolhatott.

Ez a felvetes teljesen jogos. Amiert valoszinuleg megis erdemes detektort hasznalni, az a kovetkezo: a kozmikus sugarzas hatasaibol fakado hibak alapvetoen ritkak. Vegyunk peldaul egy processzort es vessuk ossze a koltsegeit (es a szamitasi kapacitasra gyakorolt hatasait) annak, hogy minden utasitas eredmenyenek integritasat le kell ellenorizni, vagy csak akkor kell ezt megtenni, ha a detektor jelez (napi/heti par alkalommal). Tudtommal processzoroknal leginkabb azt szoktak alkalmazni, hogy ket identikus processzoron futtatjak ugyanazt a kodot, es ha kulonbozik az eredmeny, jon az ujraszamolas. Ez azt jelenti, hogy ha a detektor olcsobb, mint egy plusz processzor, akkor mar megeri (persze itt elhanyagoltam a detektor altal nem eszlelt soft errorokat, amiket a ketprocesszoros megoldas eszlelhet).

Utolag eleg maceras visszajatszani a detektalas utan(!) a problema bekovetkezte alatt(!) futott folyamatokat. Szerintem. Processzornal meg azt mondom oke, beiktatnak nehany ciklusnyi eltolast a vegrehajtasba (persze az RT rendszereknek annyi), de pl. memoria eseten detektalni azt, hogy hol tortent valtozas... erdekes kerdes. Valamint az sem kisebb csapas, hogy ha a detektor talalatot erzekelt, akkor a tobbi reszegysegben keletkezett-e kar. Vagy mi tortenik akkor, ha a detektor nem erzekel talalatot, megis kar esett a rendszerben. Ilyen mereteknel kb. akkora lehet az eselye, h a detektort ellovi valami, mint vakon eldobott darts nyillal Oszloban eltalalni egy villanyoszlopot.

Mindegy, kivancsi leszek erre mit talalnak ki, ennek az egesznek sokkal nagyobb a fustje, mint a langja.

---
pontscho / fresh!mindworkz

Azert is hoztam peldanak processzort, mert szerintem memoria (es egyeb hattertarak) eseteben egyszerubb es altalanosabb megoldas a (ma is relative olcso) ECC. Processzorok eseten viszont nem ezzel veszne az RT lehetosege, hanem az igazabol mar ott elveszett, hogy a kozmikus sugarzas befolyasolhatja a kimenetet. (Hiaba ter vissza az adott idon belul valami fals eredmennyel. Pontosabban fogalmazva: ha mar a determinisztikus mukodes sem teljesul, nincs ertelme RT-rol vagy barmi masrol beszelni.) Ha megoldhato, hogy mar az orajelciklus vegen lehessen tudni, tortent-e kozben kulso behatas, akkor az eltolasra sincs szukseg (mondom ezt persze ugy, hogy vajmi keves kozom van a processzortervezeshez).

Meg aztan tenyleg nem desktopon fogunk (ha fogunk egyaltalan) ennek az implementalasaval talalkozni, hanem olyan helyeken, ahol eddig is alkalmaztak a fentebb emlitett ketprocesszoros megoldasokat. Vagy ha csak annyit eler az Intel ezzel a fejlesztessel es szabadalommal, hogy megszerzi (vagy megtartja? nem tudom ma milyen processzorok vannak odafonn) az urtechnikai processzorpiacot (ahol ugye meg a legkor arnyekolasa is hianyzik), akkor hiheto, hogy megterul nekik ez a befektetes.

"ennek az egesznek sokkal nagyobb a fustje, mint a langja"
Ez igy igaz.

( razta | 2008. 03. 09., v – 11:22 )

Amíg WindowMakert használtam volt egy olyen dockletem, ami folyamatosan mutatta a sugárzás mértékét. Sajnos azóta nem találom, pedig érdekes volt.

Persze az infókat a műholdakról kapta, ahol mindig magasabb ez az érték. Néha olyan magas értékeket mutatott, hogy nem hittem a szememnek. Ilyenkor a kollégám panaszkodott, hogy az ügyfeleknél megint fagyások voltak. Lehet, hogy csak véletlen, de szerintem volt összefüggés. Akkoriban hatalmas napkitörések voltak, és ezek okozták a magas értékeket.

Elég gyakori jelenség: kozmikus sugár 3D rekonstruckió az LHCb detektor beüzemelése során (valami gtklookat vagy egyéb VRML plugin kell hozzá)...

de nem kell hozzá nagy műszer: ha tudsz szárazjeget szerezni (pl. 1etemektól, de az iparban is gyakori) akkor egy akvárium is elegendő:

A ködkamra

Hogyan építsünk ködkamrát otthon?

Az Univerzumból –veszélytelenül, számunkra mégis láthatatlanul– folyamatosan részecskék záporoznak a földre. A ködkamrák olyan detektorok, melyek láthatóvá teszik ezen részecskék pályáját. Néhány évtizeddel ezelőtt, a CERN első kísérletei ilyen detektorokat használtak a részecskepályák mérésére. Vajon nem lenne jó dolog megépíteni egy ilyen detektort otthon? Ebben a cikkben megmutatjuk, hogyan építhetünk egy, a saját vizsgálatainkhoz megfelelő detektort otthon, könnyen fellelhető anyagokból…

Hozzávalók:

- Egy sík lapokból álló átlátszó műanyag doboz. A doboz legyen körülbelül 15 cm magas és 20x30 cm alapterületű (legyen ekkora a szája is).
- Egy minimum 5 mm vastag fémlemez, amely teljesen lefedi a műanyag doboz száját (a lemeznek kicsit nagyobbnak kell lennie, mint a doboz szája). Legyen ez a lemez (matt) fekete és tartalmazzon egy olyan körbefutó vájatot, melybe illeszkedik a műanyag doboz szája. Lehet, hogy nehéz beszerezni eléggé fekete fémlemezt. Ekkor megpróbálhatjuk a lemezt fekete szigetelőszalaggal bevonni.
- Néhány milliméter vastag filclap, amely beleillik a műanyag doboz aljába.
- Négy klipsz (pl. ragasztható kábelkötegelő-rögzítő + a hozzávaló kábelkötegelő), amikkel a filc a műanyag doboz aljához rögzíthető.
- Egy olyan körülbelül 5 cm magas fadoboz, melynek szája kicsivel nagyobb, mint a fémlemez mérete. Ebbe a dobozba kerül majd a szárazjég, melyet a fémlemezzel fedünk le. A fadoboz csak annyira legyen magas, hogy beleférjen a szárazjég és a fémlemez, de ne takarjon el lehetőleg semennyit sem a műanyag dobozból.
- Nagyon erős fényforrás, például írásvetítő lámpája, vagy egy erős elemlámpa.
- Nagyon tiszta (az általában boltban árult 70%-osnál tisztább) izopropil-alkohol. A kísérlet csak ezzel működik jól, de mivel ez mérgező, így gyermekek elől tartsuk elzárva.
- Szárazjég. Vigyázat! A szárazjég hőmérséklete -78 °C, így mindig húzzunk fel egy vastag kesztyűt ha hozzáérünk, különben fagyási sérülést okoz.
- Munkavédelmi szemüveg a szárazjéggel történő munkavégzéshez.
- Vastag kesztyű a szárazjég-, valamint gumikesztyű az alkohol kezeléséhez.

Vigyázat!
Az izopropil-alkohol nem iható! Megivása súlyosan károsítja az egészséget. Gyermekektől tartsuk távol. Csak gumikesztyűvel nyúljunk hozzá. A szárazjég hőmérséklete -78 °C, ami megfagyasztja a bőrt, ha hozzáér. Így mindig viseljünk vastag kesztyűt és munkavédelmi szemüveget, ha vele dolgozunk. A szárazjéghez gyermekek csak felnőtt felügyelete mellett nyúlhatnak! A szárazjég hő hatására szublimál. A felszabaduló CO2 nagy mennyiségben veszélyes, csakúgy, mint az izopropil-alkohol, így jól szellőző helyiségben végezzük el a kísérletet.

A ködkamra megépítése:

1. A fémlemez előkészítése
Ha nem tudunk fekete fémlemezt szerezni, akkor megpróbálhatjuk a rendelkezésre álló fémlemez egyik oldalát fekete szigetelőszalaggal bevonni. Így később könnyebben láthatjuk meg fekete háttér előtt a fehér részecskenyomokat. A kísérlet közben a fémlemez alkohollal érintkezik, így ne használjunk olyan szigetelőszalagot, melyet, vagy amelynek ragasztóját az alkohol oldja. Ha azonban sikerül fekete fémlemezt szerezni, akkor ezt a lépést természetesen kihagyhatjuk.

2. Az alkohol adagoló előkészítése:
Ragasszuk a kábelkötegelő-rögzítőket a műanyagdoboz aljára, majd rögzítsük ezekhez a filcet a kábelkötegelőkkel. Ez a filc később alkohollal átitatva szitáló ködszerű alkoholgőzt fog előállítani. Ha a filc rögzítését megelőzően kis lyukakat fúrunk a műanyagdoboz aljára, akkor a kísérlet közben is tudunk alkoholt a filcre csöpögtetni, ez által hosszabb ideig működtethető a ködkamra.

3. A kamra feltöltése alkohollal
A fenti előkészítő lépések elvégzése után a kamra feltölthető alkohollal. Ehhez a művelethez használjunk gumikesztyűt. Ezzel megelőzhető a nagy mennyiségű alkoholnak a bőrre kerülése. Itt újból felhívjuk a figyelmet arra, hogy az izopropil-alkohol nem iható, valamint arra, hogy gyermekektől tartsuk távol. Nagyon fontos azonban az, hogy ezt az alkoholt használjuk, mivel mással ez a kamra nem működik. (Természetesen az is lehet kísérlet tárgya, hogy vajon van-e olyan ártalmatlan helyettesítő anyag, melylyel a kamra megbízhatóan működtethető –a fordító megjegyzése) Az alkoholt a filcre kell csöpögtetni olyan mennyiségben, hogy az a filcet teljesen átáztassa. Ennek az alkoholnak a gőzében jelennek meg később a részecskepályák. Ha a rendelkezésre álló fémlemezen van körbefutó mélyedés (melybe illeszkedik a műanyag doboz szája), akkor oda is tegyünk egy kis alkoholt, ezzel ugyanis javítjuk a kamra szigetelését.

4. A kamra összeszerelése
A kamra most már készen áll az összeszerelésre. Helyezzük a fémlemezt a műanyag doboz szájára úgy, hogy a fekete oldala a doboz belseje felé essen, majd fordítsuk fejjel lefelé az egészet. Ezzel mind a műanyag doboz szája, mind a fémlemez alulra kerül. Igazítsuk meg a műanyag dobozt úgy, hogy annak szája a fémlemezen kiképzett vájatba essen. Legyen a vájatban alkohol, mert ez segít szigetelni a kamrát. Ha a fémlemezen nincs vájat, akkor például fekete szigetelőszalaggal lehet megoldani a kamra szigetelését. Figyeljünk arra, hogy a kamra szigetelése minél tökéletesebb legyen.

5. A szárazjég hozzáadása
Tegyünk szárazjeget a fadobozba. A művelet elvégzéséhez használjunk vastag kesztyűt (például vastag téli kesztyűt, vagy vastag munkavédelmi kesztyűt) és védőszemüveget. Ne felejtsük el, hogy a szárazjég hőmérséklete -78 °C! Végül helyezzük az előbb a feje tetejére fordított kamrát a szárazjégre.
EZZEL KÉSZ A KÖDKAMRA!

6. A ködkamra működtetése
Néhány percnek el kell telnie addig, amíg kamrába töltött gáz egyensúlyi állapotba kerül és láthatóvá válnak az első részecskenyomok. Ekkor oltsuk le a labor világítását, kapcsoljuk fel lámpánkat (zseblámpát, vagy az írásvetítő lámpáját) és irányítsuk a kamra aljára. Először szitáló köd-szerű alkoholgőzt fogunk látni. A kamra érzékeny térfogata –azaz az a térrész, ahol a részecskepályák megjelennek– a kamra alsó másfél-két centiméter vastag rétege. Figyeljünk arra, hogy a kamra a kísérlet alatt végig jól szigetelt legyen, azaz ne szivárogjon be levegő.

Körülbelül tíz perc elteltével megjelennek a kamrán áthaladó részecskék nyomai. Ezek a nyomok leginkább a kamra aljával párhuzamosan futó pókfonalakra hasonlítanak. Általában percenként több nyom is látható. Amennyiben szükséges, a kamra tetején levő lyukakon keresztül adagolható még alkohol anélkül, hogy a kamrát ki kellene nyitni.

Mit láthatunk a kamrában?
A különböző kozmikus részecskék eltérő nyomokat hagynak hátra. Láthatunk "fényes" és vastag nyomokat, míg mások viszont halványak. Az egy részecskétől származó egyenes pályák mellett megfigyelhetők még az alábbi pályatípusok is:
Egyenes nyom, mely élesen balra, vagy jobbra "törik". Ez a müon bomlása. A szaggatott vonalakat követő pályákon a neutrínó nevű részecskék repülnek, melyeket ez a kamra sajnos nem érzékel.
Három egyenes nyom, melyek egy pontban találkoznak. Ebben az esetben az egyik nyom a "bejövő" kozmikus részecske (rendszerint müon), mely meglöki a kamrában levő gáz egyik elektronját. A meglökött elektron és az eltérült kozmikus részecske hozza létre a másik két nyomot.
Nagyon cikk-cakkos, kaotikus nyom. Ez az úgynevezett "többszörös szórás", amikor egy kis energiájú kozmikus részecske sorozatosan ütközik a kamra töltőgázát alkotó atomokkal.

A kamra működési elve:
A kamra felső része szoba-hőmérsékletű, így az ott elhelyezett filcből párolog az alkohol, majd ez az alkoholgőz lassan a kamra aljára süllyed. Mivel nagyon sok alkoholt tettünk bele, a kamra telítődik az alkohol gőzével. A kamra alját a szárazjég hűti, így a lesüllyedő alkoholgőz túltelítetté válik. Ez azt jelenti, hogy az alkohol még gáz halmazállapotú, de a hőmérséklete már a forráspontja alatt van. Ez olyan, mintha 95 °C-os vízgőzt állítanánk elő. Ekkor a gőz már annyira hideg, hogy „normális” körülmények között már folyadék halmazállapotúvá válna. Ezért a halmazállapot-változás bármilyen, ezt a kényes egyensúlyt megzavaró hatásra bekövetkezik.

Mi történik akkor, ha egy kozmikus részecske áthalad a kamrán? A részecske ionizálja az alkoholgőzt: pályája mentén elektronokat szakít le a környező gáz molekuláiról, így pozitívan töltött molekulákat hagy hátra (pozitív a visszamaradó töltésállapot, hiszen negatív töltésűek az eredetileg semleges molekuláról leszakadó elektronok).

Ez elegendő mértékű hatás ahhoz, hogy beinduljon a kondenzáció: a kamrán áthaladó részecske pályája mentén apró alkoholcseppecskék alakulnak ki. Ezekből a cseppecskékből rajzolódik ki a részecske pályája.

Ha mégsem működne…
Mint minden valóságos kísérletnél, így ködkamránknál is előfordulhat olyan, hogy legjobb szándékunk ellenére sem megy minden simán. Az alábbiakban néhány gyakori problémát és azok megoldásait adjuk közre:
"Nem látok egy nyomot sem!"
Megoldás: Változtassunk a megvilágításhoz használt lámpa helyzetén. A kamra érzékeny térfogata annak alsó részén helyezkedik el, pontosan ott, ahol a túltelített alkoholgőz van. Győződjünk meg arról, hogy a szárazjég jól van elhelyezve a fémlemez alatt és a lemez tökéletesen fekszik fel rajta. Szükség esetén adjunk még alkoholt a kamrához azért, hogy a kamrában az alkoholgőz telített legyen. Ellenőrizzük, hogy a kamra nem szivárog-e.
"Csak köd látszik, de nem látok egy nyomot sem!"
Megoldás: Várjunk. Körülbelül 10-15 perc szükséges ahhoz, hogy a kamra "beálljon" a megfelelő hőmérsékletre. Figyeljünk arra, hogy a megfelelő alkoholt (izopropil-alkohol) használjuk - más alkoholnak más az aktivációs energiája, így a kozmikus sugarak energiája esetleg nem lesz elég a kondenzációs folyamat beindításához.
"Sűrű felhők látszanak a kamra széle és a fémlemez találkozásánál."
Megoldás: Nagyon valószínű, hogy a kamrába beszivárog a levegő. Ellenőrizzük a kamra tömítését.

További olvasnivalók:
A ködkamráról és a kozmikus sugárzásról további információk az alábbi honlapokon találhatók:
A. Foland ködkamra oldala (szerzők is innen kapták az ötletet a fenti kísérlethez!)
http://w4.lns.cornell.edu/~adf4/cloud.html
Cambridgephysics
www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/cloudchamber/cloudchamber_index.htm
Ködkamrák:
http://www.cloudchambers.com/
Science Learning Network
http://www.jsf.or.jp/sln/fog_e/indexpre.html

A CERN-i ködkamra-gyakorlatot tervezték és kivitelezték:
D. Bertola, M. Cirilli, J. Flammer, G. Schlager, S. Schuh, P. Schune

A magyar fordítást készítette:
Szillási Zoltán

...ha tudsz otthon chipet gyártani, akkor hajrá ;-)

de komolyabbra fordítva, valaki már írt ennek a webcam-es változatáról, de az "igazi" Si változat "pixel detektor", "si detektor" v. pl. "inner tracker" stb. kulcsszavakkal kereshető -- egy random példa, ábrával:
http://www.kfki.hu/chemonet/TermVil/szamok/kulonszamok/k0003/denes.html

( dii | 2008. 03. 09., v – 11:25 )

Ha jól emlékszem a napfolt tevékenység már régóta a pokoli operátor kifogástárának része. Semmi újat nem tudnak kitalálni, csak régi elméleteket igazolni :D

( wowbagger v | 2008. 03. 09., v – 11:59 )

hm, ezt akkor esetleg lehetne véletlenszám generátorok alapjaként is használni.
vagy tévedek?
__________________________________________________________
Az életben csak egy dolog a szép, de az épp nem jut eszembe.

Slackware Linux 12.0 | 2.6.24.3-janos

( csardij v | 2008. 03. 09., v – 12:10 )

a Faraday-kalitka nem fogja meg az ilyen sugarzasokat?

( kukukk v | 2008. 03. 09., v – 12:16 )

Es mi van akkor ha a sugarzas detektalo chip-et eri a sugarzas?

( charon | 2008. 03. 09., v – 22:53 )

Hát akkor ezért fagy a Windows annyit... mi meg fikázzuk :D

A Linux kernelben meg default a soft errorok soft detektalasa.... meg az arcaba rohog a sugarzasnak, es kis pingvinformaju reszecskeket bocsalt ki hogy lefagyassza a napot :)

### ()__))____________)~~~ ###
#"It's nice to be important, but it's more important to be nice"
#"Ha én veletek, ki ellenetek?"

( Replaced | 2008. 03. 10., h – 15:39 )

BREAKING NEWS:

Az AMD a hir hallatan on-chip magma-detektor fejlesztesebe kezdett, a SUN pedig teljesen elhatarolodott az esettol.

--
Unix, Perfectly "natural" after five or ten years.

( Damon v | 2008. 03. 11., k – 16:50 )

Vajon az elektroncsöveket is zavarja ?