Neutronmonitors

Neutronmonitors is oppervlakopnemers van kosmiese strale. Kosmiese strale is hoogs energiegelaaide partikels (hoofsaaklik protone, tesame met swaarder atoomkerne, maar ook elektrone en gammastrale) wat in die sterrestelsel ontstaan en deur interstellre ruimtes beweeg. Hulle moet deur die interplanetre magneetveld, wat in die sonwind gevries word, en die aarde se magneetveld beweeg voordat hulle die aarde se atmosfeer bereik. As gevolg van botsings met kerne van atmosferiese atome word vlae sekondre partikels geproduseer. Die kernaktiewe komponente van die sekondre partikels word deur ’n neutronmonitor waargeneem.

Die teltempo van ’n neutronmonitor is dus ’n maatstaf van die intensiteit van kosmiese strale wat die aarde bereik. Aangesien kosmiese strale nie isotropies (met dieselfde intensiteit in alle rigtings) arriveer nie, is ’n optimale verspreiding van neutronmonitors oral op die aarde se oppervlakte nodig om die tydafhanklike rigting en intensiteitspektrum van kosmiese strale binne die energiegebied van waarneming op aarde te bepaal.

Baie min van die nagenoeg 40 neutronmonitors wat goed in stand gehou word, is in die Suidelike Halfrond. Die neutronmonitors by Tsumeb, Potchefstroom, Hermanus en SANAE gee ’n unieke breedteketting van opnemers vanaf naby die ewenaar tot op Antarktika. Die bedryf van hierdie neutronmonitors en hulle dataverwerking, vir internasionale gebruik, vorm deel van die navorsingsprogram van die Sentrum vir Ruimtenavorsing op die Potchefstroomkampus van die Noordwes-Universiteit.


Die vier NWU-neutronmonitors

Tsumeb – Namibië

(190 12' S, 170 35' O, hoogte 1240 mbsv, omringende atmosferiese druk 660 mm Hg).
Die 18NM64-neutronmonitor funksioneer by ’n navorsingstasie wat in 1957 tydens die IGJ deur die Max Planck Instituut vir Aronomie vir ionosferiese waarnemings opgerig is. Hierdie stasie word tans deur die Geologiese Opname van Namibië in stand gehou. Die stasie is ongeveer 12 kilometer noord-wes van die dorp Tsumeb, in die noordelike deel van Namibië, gele. Die foto van die geboue is uit een van die hoë torings van die ionosonde-antenna op die terrein geneem.

Potchefstroom  - South Africa

(260 41.9' S, 270 05.6' O, hoogte 1351 mbsv, omringende atmosferiese druk 652 mm Hg).
Die 15-teller IGJ-tipe neutronmonitor is op die dak van die Fisika-gebou op die Potchefstroomkampus van die Noordwes-Universiteit. Hierdie gebou huisves die Sentrum vir Ruimtenavorsing, wat verantwoordelik is vir die verwerking van die data wat deur hierdie ketting neutronmonitors aangeteken word.

 Hermanus – South Africa

(340 25.5' S, 190 13.5' O, hoogte 26 mbsv, omringende atmosferiese druk 760 mm Hg).
Hermanus is ’n dorp op seevlak naby die suidelike punt van Afrika. Dit is ’n skilderagtige kusdorp wat wreldbekend is vir walviskyk. Die neutronmonitor word sedert Julie 1957, die Internasionale Geofisiese Jaar (IGJ), deur die Hermanus Magnetiese Observatorium bedryf. Dit bestaan tans uit 12 NM64 Chalk River-neutrontellerbuise, en is die tweede oudste deurlopend werkende neutronmonitor.

SANAE IV – Antarktika, sedert April 1997 op Vesleskarvet, ’n klein dagsoom (nunatak).
(710 40' S, 020 51' W, hoogte 856 mbsv, omringende atmosferiese druk 660 mm Hg).
SANAE IV is 170 km binneland in van die voormalige Suid-Afrikaanse basisse SANAE I, II en III wat op 52 mbsv op die ysbank was, omringende atmosferiese druk 987.2 mb. Op die vorige basisse is die 3NM64-neutronmonitor op steierwerk geplaas wat verhoog kon word om dit weg van die stygende sneeuvlak te hou. Toe die monitor in 1997 na Vesleskarvet verskuif is, is dit tot ’n 6NM64 opgegradeer en is nou gele op die boonste verdieping van die stasiegebou wat op ’n rots is en nie deur ’n veranderende sneeu-omgewing beïnvloed word nie.

 

Teltemponormalisering en  regstellings

Die lys hieronder gee die naam (ligging) van die stasie, gevolg deur die geografiese breedtegraad en lengtegraad, die hoogte in meter bo seevlak (mbsv), die gemiddelde druk vir drukreggestelde teltempo’s, en die vertikale afsnyrigiditeit in GV vir die epogge 1980.0 en/of 1990.0* in hakies. Die tipe neutronmonitor en die bedryfstydperk word daarna gegee, gevolg deur tellings per uur vir Maart 1987. Hierdie teltempo word as die normaliseringstempo van 100 in ons maandelikse gemiddeldes gebruik.

  •  Tsumeb (190 12’ S, 170 35’ O, 1240 mbsv, 660 mm Hg, 9.15 GV, 9.12* GV), sedert Desember 1976: 18NM64, 1,220,000 tellings/uur.
     
  •  Potchefstroom (260 41.9’ S, 270 05.6’ O, 1351 mbsv, 652.4 mm Hg, 6.94 GV, 6.98* GV), sedert Mei 1971: 12IGY, 213,000 tellings/uur.
     
  •  Hermanus (340 25.5’ S, 190 13.5’ O, 26 mbsv, 760 mm Hg, 4.58 GV, 4.44* GV), van Julie 1957 tot Junie 1964: 12IGY, 16x3602 twee-uurlikse tellings/uur, van Augustus 1964 tot Julie 1972: 3NM64, 105,100 tellings/uur, van Augustus tot Desember 1972: 9NM64, 355,300 tellings/uur, sedert Januarie 1973: 12NM64, 453,500 tellings/uur.
     
  •  Sanae I, II en III (700 19’ S, 020 21’ W, 52 mbsv, 987.2 mb, 0.86 GV), van Februarie 1964 tot Desember 1994: 3NM64, 150,900 tellings/uur, van April 1974 tot Desember 1994: 4NMD, 14,900 tellings/uur.
     
  •  Sanae IV op Vesleskarvet (710 40’ S, 020 51’ W, 856 mbsv, 660 mm Hg, 0.73* GV), sedert April 1997: 2 x 3NM64, 627,000 tellings/uur, en 4NMD, 32,800 tellings/uur.

14-07-2014