Rica Brakanes Hotel, Ulvik Fysikermøtet 2005 Norsk fysisk selskap Institutt for fysikk og teknologi Universitetet i Bergen 11-14 august 2005 Ulvik i Hardanger
Forord Vi vil med dette ønske alle deltakere hjertelig velkommen til Fysikermøtet 2005, som i år arrangeres av Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen i samarbeid med Norsk fysisk selskap. Som kjent er år 2005 utropt av FN som Verdens fysikkår (WYP2005) i anledning 100 års markeringen av Albert Einsteins tre banebrytende bidrag innen relativitetsteori, kvantefysikk og statistisk fysikk. Dette genererer betydelig forskningsformidlig i vid forstand gjennom hele året, og fysikk er gjennom dette blitt satt på dagsorden i en rekke ulike sammenhenger. Fysikermøtet 2005 inngår som en av hovedmarkeringene i Fysikkåret i Norge, og vi har derfor forsøkt å ha en profil på møtet som er verdig denne anledningen. Albert Einstein, som hadde sitt fantastiske år for hundre år siden, vil bli gitt behørig oppmerksomhet gjennom inviterte foredrag og kulturinnslag. Fysikkens kår og betydning i Norge i Fysikkåret vil bli belyst i en paneldebatt hvor også forsamlingen vil kunne bidra med innspill. Vi har også lagt opp til at det i vår feiring av Fysikkåret skal være en hyggelig sosial profil på møtet. På programmet står både blåtur og en spennende utflukt til Kjeåsen fjellgård. Vi vil til slutt benytte anledningen til å takke alle som bidrar med foredrag på årets Fysikermøte, samt å takke alle våre sponsorer for den økonomiske støtten som har gjort det mulig å gjennomføre Fysikermøte 2005. Med vennlig hilsen Arrangementskomiteen. Du er velkommen til å kontakte oss om det er ting du tror vi kan hjelpe deg med. Øyvind Frette Komitéleder 99 52 31 42 Grete K. Ersland Sekretær, påmelding 97 51 49 07 Jan R. Lien Logistikk, sosialt program 90 08 21 84 Bjørn Tore Hjertaker Sponsorkontakter 92 80 90 28 Ladislav Kocbach WEB, påmelding 45 25 80 80 Joakim Nystrand Program Stein Dankert Kolstø Fysikklærer-kontakt 98 69 03 42 Egil Lillestøl Program
Innholdsfortegnelse Oversiktsprogram for møtet... 2 Årsmøter i faggrupper lørdag 13. august 8:30 9:30... 4 Sammendrag av plenumsforedrag... 5 Konsert... 7 Ekskursjon til Sima kraftverk og tur til Kjeåsen fjellgård... 8 Parallelsesjoner Torsdagssesjon Sesjon 01: Sesjon for Norsk fysikklærerforening (Newtons 2. rom) 01-1 til 01-2 Fredagssesjoner Sesjon 02: Subatomær fysikk og astrofysikk (Newtons 1. rom)... 02-1 til 02-8 Sesjon 03: Akustikk og Optikk (Euklidisk rom). 03-1 til 03-6 Sesjon 04: Rom-, plasma-, og klimafysikk (Hilbert rom).. 04-1 til 04-8 Sesjon 05: Industri- og Energifysikk (Faradays bur)... 05-1 til 05-4 Sesjon 06: Undervisning og formidling (Newtons 2. rom) 06-1 til 06-6 Søndagssesjoner Sesjon 07: Subatomær fysikk og astrofysikk (Newtons 1. rom)..... 07-1 til 07-4 Sesjon 08: Akustikk og Optikk; Biofysikk (Faradays bur) 08-1 til 08-8 Sesjon 09: Rom-, plasma-, og klimafysikk (Euklidisk rom). 09-1 til 09-6 Sesjon 10: Kondenserte faser, med atomfysikk (Hilbert rom). 10-1 til 10-8 Sesjon 11: Undervisning og formidling (Newtons 2. rom).. 11-1 til 11-4 Deltakerliste... 12-1 til 12-4
Program Fysiker Torsdag 11. august Fredag 12. august 10.00 11.00 13.00 14.00 14.10 15.10 16.10 16.30 Registrering Åpning av Norsk Fysikklærerforening sitt møte Lunsj Åpning av Fysikermøtet 2005 Jean-Pierre Revol, CERN: Global energy needs in the 21st century Rocky Kolb, Fermilab, Chicago "Dark Matter, Dark Energy, and Inflation" Pause Cecilia Jarlskog, Lunds Universitet: "How did Einstein get the Nobel Prize?" 9.00 9.30 11.00 11.20 13.00 14.00 Undervisnings- og forskningsminister Kristin Clemet: Realfagenes rolle i skole og samfunn i de kommende år, med spesiell vekt på fysikkfaget. Paneldebatt Statsråd Kristin Clemet, Forskn.dir. Ådne Cappelen (SSB), Dir. Roy Gabrielsen (NFR), Adm.dir. Øyvind Isaksen (NERA Networks), Seniorrådgiver Randi Taxt (UiB) Pause Prisforedrag Lunsj Phil Scott, University Leeds: Why can physics be difficult to learn and challenging to teach? 17:30 17.45 19.00 20.30 Pause Konsert Einstein i gjenklang av Edvin Østergaard. Musikere: Fliflet / Hamre m.fl. Middag Blåtur 15:00 16.00 16.30 19.00 Clifford Will, Washington University, St. Louis: Was Einstein right? Pause Parallellsesjon, se eget program Middag
møtet 2005 Lørdag 13. august Søndag 14. august 8.30 9.00 9.40 10.40 11.00 Årsmøte NFL Faggruppemøter Årsmøte NFS Pause Plenum Fremtidens energibærere: Elektrisitet og hydrogen Forskn.dir. Arne Råheim, IFE: Hydrogen - Lage, lagre Dir. Rikard Solheim, BKK: Elektrisitetens rolle i fremtidens samfunn Prof. Lars Mathiesen, NHH: Energiens rolle i vår fremtidige økonomi 9.00 10.30 10.50 12.00 13.00 14.00 Parallellsesjon, se eget program Pause Parallellsesjon forts. Avslutning Lunsj Avreise 13.00 Lunsj 14.00 Tur til Sima kraftstasjon og Kjeåsen fjellgård 20.00 Festmiddag
Årsmøter i faggrupper lørdag 13. august 8:30 9:30 Årsmøte Subatomær fysikk og astrofysikk (Newtons 1. rom) 9:00 9:30 Ordstyrer: Jan Vaagen, Øystein Elgarøy Årsmøte Akkustik of Optikk (Hilbert rom) 9:00 9:30 Ordstyrer: Gunnar Arisholm Årsmøte rom-, plasma- og klimafysikk (Faradays bur) 9:00 9:30 Ordstyrer: Kjartan Olafsson Årsmøte Kondenserte faser med atomfysikk (Euklidisk rom) 9:00 9:30 Ordstyrer: Jon Otto Fossum Årsmøte NFL (Newtons 2. rom) 8:30 9:30 Ordstyrer: Rolf V. Olsen
The talk will address the following items: How did Einstein get the Nobel Prize? Cecilia Jarlskog Lund University * Alfred Nobel and his Prizes * Selection of the laureates and a few examples * What was "wrong with "Einstein? Why did he have to wait and wait? * Future prospects E-post: cecilia.jarlskog@matfys.lth.se Was Einstein right? Clifford M. Will Washington University, St. Louis How has the most celebrated scientific theory of the 20th century held up under the exacting scrutiny of planetary probes, radio telescopes, and atomic clocks? After 100 years, was Einstein right? In this lecture, celebrating the 100th anniversary of Einstein's "miracle year" and the World Year of Physics, we relate the story of testing relativity, from the 1919 measurements of the bending of light to the 1980s measurements of a decaying doubleneutron-star system that reveal the action of gravity waves, to a 2004 space experiment to test whether spacetime "does the twist". We will show how a revolution in astronomy and technology led to a renaissance of general relativity in the 1960s, and to a systematic program to try to verify its predictions. We will also demonstrate how relativity plays an important role in daily life. http://wugrav.wustl.edu/people/cmw/ Dark Matter, Dark Energy, and Inflation Rocky Kolb Fermilab and the University of Chicago The standard cosmological model seems to be able to account for all cosmological observations. But its three basic ingredients, dark matter that holds together cosmic structures, dark energy that drives the universe in ever increasing expansion, and inflationary perturbations that provide the seed perturbations for all we see around us, are complete mysteries. In the talk I will highlight what we don't know about the cosmological standard model. The talk is adapted to a non specialist physicist audience. You may be interested to take a look at Rocky Kolb's homepage at: http://home.fnal.gov/~rocky/
Global energy needs in the 21st century Jean-Pierre Revol CERN The energy problem is a global problem, which tends to be analyzed from a local point of view only. It is probably one of the most important challenges of the 21st century, and it requires a global response based on a major and diversified R&D programme to develop new energy sources accessible to everyone, anywhere in the world, and acceptable from the environmental point of view. Recent examples of relevant R&D will be reviewed including progress based on the use of particle accelerator technology. E-post: jean-pierre.revol@cern.ch Why can physics be difficult to learn and challenging to teach? Philip Scott University of Leeds In schools, colleges and universities all around the world physics is regarded as being an intellectually challenging subject. In this presentation I shall draw on various theoretical perspectives to explore the question of what is involved in physics learning and why this might be seen to be difficult. This analysis leads to firm proposals about approaches to planning and implementing physics teaching. Philip Scotts hjemmeside http://www.education.leeds.ac.uk/people/staff.php?staff=6
EINSTEIN I GJENKLANG for stemmer, slagverk, trekkspill, resitasjon og tape Edvin Østergaard 2005 Har tiden en gjenklang? Hva er massens lyd og energiens resonans? Og har Einstein selv en karakteristisk, egen tone? Einstein i gjenklang tar utgangspunkt i Albert Einsteins tre epokegjørende arbeider fra 1905: den spesielle relativitesteorien, den fotoelektriske effekten og de Brown`ske bevegelsene. Verket er en kunstnerisk fortolkning av disse arbeidene som i stor grad har preget de siste hundrede års forskning og drøftinger i fysikken. Imidlertid er Einstein i gjenklang ikke ment som en ren illustrasjon av Einsteins fysikk. I verket forsøker jeg å formulere et musikalsk språk som uttrykker de samme kilder som denne fysikken springer ut av. Den grunnleggende tanke i verket er at kunst og vitenskap, musikk og fysikk, er beslektet med hverandre, at de har det samme opphav. Til tross for svært ulike språk kan man i begge virksomhetene finne avtegninger av de samme dimensjoner som i seg selv er språkløse. Dette er et opphav Einstein igjen og igjen viser til, som for eksempel i en tale fra 1930 hvor han snakker om vitenskapelig virksomhet som det å bli fylt av en følelse av det hemmelighetsfulle, dette som ligger til grunn for religion, så vel som all dypere streben i kunst og vitenskap. Sett i dette perspektivet er Einstein i gjenklang en meditasjon over slektskapet mellom kunst og vitenskap. Verket har blitt til gjennom en utkomponering av noen av de kvalitetene som Einsteins fysikk berører, som massens ubestandighet, energiens frigjørelse, rommets tøyelighet og tidens mysterium. Einstein i gjenklang er skrevet for mannssangere, trekkspiller og slagverker, samt resitatør. I tillegg brukes autentiske opptak av Albert Einsteins taler sammen med overtonesang som er bearbeidet for tape. Verket har en varighet på ca. en time. Einstein i gjenklang er et bestillingsverk fra Norsk Fysisk Selskap i anledning Verdens Fysikkår 2005. Verket er komponert med støtte fra Norsk Kulturråd og Komponistenes Vederlagsfond.
UTFLUKT TIL SIMA KRAFTSTASJON OG KJEÅSEN FJELLGÅRD I EIDFJORD Lørdag 13.august. Sima kraftstasjon er et av de største vannkraftanleggene i Europa, og ligger 700m inne i fjellet i Simadal. Anlegget har (i 1999) en maksimal kapasitet på 1120 MW, som er det nest største i Norge. Den gjennomsnittlige årsproduksjonen er på 2846 GWh. Vi blir transportert med buss inn i fjellet der omvisningen vil ta ca 75 minutter, inklusiv visning av en film på ca 30 minutter. Deltakerne vil bli delt i to grupper. Kjeåsen fjellgård er blitt skildret som verdens mest isolerte bosetning, der den ligger som et ørnerede 600 m over Simadalsfjorden. Utsikten ned mot Eidfjord er majestetisk og mektig. Opprinnelig ble den gamle stien opp det stupbratte fjellet brukt som eneste atkomstvei. Alt som skulle opp, ble båret på ryggen fra fjorden. Stien var også skolevei for barna på Kjeåsen. I dag bruker de fleste som besøker Kjeåsen bilveien som Statkraft anla i 1974. Vi tilbyr imidlertid en tur til Kjeåsen på gamlemåten, dvs å følge stien opp. Turen tar 1 til 1,5 timer, avhengig av kondisjon og spenstighet. Stien er sikret, men går over et par svaberg og anbefales ikke for personer med høydeskrekk. Som fottøy kan joggesko benyttes. De som ikke ønsker denne utfordringen, kan ta bussene opp. Alle skal ta bussene ned igjen. Tidsplan: 14:00 Avreise med busser fra Brakanes Hotel 14:30 Ferge fra Bruravik til Brimnes (10 min) 15:15 Ankomst Sima kraftverk 16:30 Slutt omvisning 16:30 Start på fotturen til Kjeåsen 17:00 Bussene går opp til Kjeåsen for de som ikke vil gå 17:50 Buss fra Kjeåsen 18:30 Ferge fra Brimnes til Bruravik 19:15 Retur til Brakanes Hotel
TUREN TIL KJEÅSEN FJELLGÅRD VED EIDFJORD Fra bunnen til toppen.
Sesjon 01: Sesjon for Norsk fysikklærerforening (Newtons 2. rom) Torsdag 11. august Ordstyrer: Rolf V. Olsen, Stein Dankert Kolstø 11:00-11:10 Åpning NFL 11:10-11:20 Kommende aktivitetar i fysikkåret Karl Torstein Hetland(Vest-Telemark vgs) 11:20-11:40 "Ny læreplan: Naturfag 1. - 11. årstrinn" Anders Isnes (Universitetet i Oslo) 11.40-12:00 "Nye læreplaner i fysikk" Astrid Johansen, Adolf Øiens skole 12:00-12:20 "Norske læreplaner sett fra Danmark" Albert Chr. Paulsen (Roskilde Universitetscenter) 12:20-13:00 "Diskusjon om nye læreplaner"
Ny læreplan: Naturfag 1.-11. årstrinn Anders Isnes Universitetet i Oslo Læreplanene for naturfag er nå ferdig utviklet og statsråden fastsetter dem nå i august. Innlegget vil ta for seg hva slags fysikk elevene vil møte i det nye naturfaget som skal innføres fra høsten 2006. Vil emnene kunne bidra til at elever får et inntrykk av hva fysikk er? Gir de et godt grunnlag for å kunne velge fysikk i videregående skole? Nye læreplaner i fysikk Astrid Johansen Adolf Øiens skole Utdanningsdirektoratet vil legge fram forslag til nye læreplaner i fysikk for Vg2 og Vg3 15. august. Som medlem i læreplangruppen i fysikk som laget et forslag til Utdanningsdirektoratet vil jeg løfte frem noen av idéene vi ønsket å realisere i de nye læreplanene. I tillegg vil jeg si noe om føringene fra departementet og om dilemma og valg vi forholdt oss til. Norske læreplaner set fra Danmark Albert Chr. Paulsen IMFUFA Roskilde Universitet, Danmark I Oplægget vil jeg give mit (danske) syn på læreplanens mål, hovedområder, grundlæggende færdigheder og kompetencemål set i forhold til udviklingen i skolen og i samfundet. Hvilke ambitioner og hvilke fornyelser rummer læreplanen, og hvad kan de mulige konsekvenser være for elever, for lærere og for skolen? Ligeledes vil jeg kort kommentere læreplanen i forhold til udviklingen i naturfagenes didaktik.
Parallellsesjoner fredag 12. august 16:30-18:50 Sesjon 02: Subatomær fysikk og astrofysikk (Newtons 1. rom) Ordstyrer: Øystein Elgarøy 16:30-16:50 "Is the universe really dominated by vacuum energy" Øyvind Grøn (Universitetet i Oslo) 16:50-17:10 "Einstein for Atoms" Hartmut Pilkuhn (Uni Karlsruhe) 17:10-17:30 "Rekonstruksjon av lavenergetiske tau partikler I ATLAS eksperimentet ved LHC" Ola Kristoffer Øye (Universitetet i Bergen) 17:30-17:50 "Few-body resonances and Gamov states" Øyvind Jensen (Universitetet i Bergen) 17:50-18:10 "Irradiation tests of the ALICE TPC Front-End Electronics chain" Ketil Røed (Universitetet i Bergen) 18:10-18:30 "Nuclear Level Densities of 205-208Pb" Naem Ul Hasan Syed (Universitetet i Oslo)
Is the universe really dominated by vacuum energy? Øyvind Grøn Oslo College, Department of Engineering, P.O. Box 4, St.Olavs Pl., 0130 Oslo and Institute of Physics, University of Oslo, P.O. Box 1048, Blindern, 0416 Oslo In 1998 observations of supernovae of type IA showed that the cosmic expansion is accelerating. Since gravity is the only force of importance for the expansion the universe, one concluded that this acceleration must be due to repulsive gravitation due to a medium filling the universe. Quantum mechanics says that no space can be empty. The energy which one, even in principle, cannot get rid of is termed vacuum energy. If it is impossible to measure velocity relative to the vacuum energy, all its properties must be Lorentz invariant. It follows from Einsteins general theory of relativity that such Lorentz Invariant Vacuum Energy LIVE causes repulsive gravity. Hence, one concluded that if 70% of the total energy in the universe is vacuum energy, the acceleration of the cosmic expansion would be explained. But if one tries to calculate the density of the vacuum energy, one obtains an infinitely great density. If one tries to rectify this by a sort of standard guesswork, one obtains a density which is 10 120 larger than allowed by observations. Maybe one should seek another explanation of the cosmic acceleration than repulsive gravity due to vacuum energy? Kolb and coworkers did that. They investigated universe models with a time dependent inhomogeneity of huge spatial extension. Their analysis seemed to be able to explain the cosmic acceleration without introducing repulsive gravity or vacuum energy. It seemed too good to be true! How can accelerated expansion come about without an accelerating force? Well, general relativity is not as close to intuition as Newtonian gravity. Maybe a position and time dependent curvature of space can simulate negative mass? So it seemed from the equations. A dozen reprints have appeared in the international preprint archive, discussing the arguments of Kolb et al. Some agree and supplement their arguments, but others have counter arguments. The amplitudes of the inhomogeneities discussed by Kolb et al were assumed to be so small that they could be treated mathematically by an approximation scheme called perturbation theory. It now seems to have been proved that this way of explaining the observed accelerated expansion does not work. But working with the full Einstein equations might still hold a promise of explaining the acceleration without introducing vacuum energy. A Canadian researcher named Moffat has advocated this possibility. We have followed it up. In fact, we obtained accelerated expansion without vacuum energy. But, alas, a consistency condition seems to forbid this model. Maybe we must live with LIVE?
Ñ œ ã Ò! #"%$'&)()*+",-./10!243)245127698 5;:=<?>;@ AB:C@D243E0!F!>1@G<7@D3EHIF!>1@!/BJ >KL0M3ONLPRQS/+3)TB@!:0342U8 V 2)PXW%Y!ZL[]\B^_a` V :Hb0:M5c>;@=de> V :!24f512Cgh243jiUkO5c3jAUkO/7AMl monqpbrtsusv1r wxdx!y]z { ~}1 y ƒ ~}+ C ~}9 ]ˆ]} ˆB yuš Š ylœc ~}+Ž I C Š yuš } C +Š = Sˆ]} {R }+ DzC] ~}% C + hõˆb C c Šš ˆB C ~ + X %œ b Rž œd œ Ÿ %œb ] + DzC ' ~ C 1 h y] Cˆ] +xdš X }1 DzC] ] y]z C + RˆB yuš ~x%]zcyu +}+{ CˆB ] ž œ% ~ C 1 ˆB yuša ~xršaˆ] C C ; y]z â z +x! C 1zC Ĩ ª ˆBzC C ~xdĩ ] ; C + O hzc ~ˆB C IyU}= hˆ] ' z ˆ]}+ C«Ey]z Š {= G ;x +zlyu{+ ~}1] Dz' ~} y C 1 ~ ~}; ²±Žy]z {+yu} ³ +ˆB C ~yu}9 U³ +y] { 1 DzC h ~}R }+ I C µ Ÿ ž Ÿ ˆ]}+{ ~ C ˆ ª ˆ]x!! {1 ª }+{1 } y ª Dz ˆB y]z ¹ µ º»]¼¾½ œ Ÿ ¹ µ ¼¾½ ¾ q ~?«)y]z Š hˆ] x!yu} { c RÀ Iz ˆ]xB t 1y ª yu C + ~ˆB { ˆ +z C Á y]z {1 Dz ³c +ˆB C IyU} à º» ¼ Ä ŸÆÅÈÇ Ä + DzC Å ÉyU + ~{a O}+xD ~ +{1 ' C + Ĩ x! z yu}+ ʈ]} {ˈ] ~ Cy C 1 Ì} +xd ~ + %y]«c 1 ̈B yušì oíh 1 D C O}1 ¼X½ ŸÏÎ]Ð+ÑIÒ» ¼ É ;x 1zLyU{+ O}1] Dz ÊyU +Õ{Ó] D Ô œõ ¹ à º» Óº»Ö œ ¼ Ÿ ¹ µ ¼ y]z y +z 'y]z{1 Dz ~}=à º» Ô œ ¹ Õ Ã º» Ö ¼ Ÿ µ ¼ q 1 C CˆB C ~xq ~ ~Ša I µ+ ¼ Ÿ Ô œ ¹ Ö ¼ «)yu ~ĨyØ ¾ C } C ~ˆ] ~Ĩ «)zcyušš C 1 ŽÀŽ ~z ˆ]xq CˆB C ~x ~ ~Š I O}Ù ÉyÚ ª DÛaÜ }1 Ë +z R +ˆ]ĨŒ] R C 1 #}c +ŠR Dz y]«x!yuš ª yu}1 } C %y]«' C + Ë hˆœ] «) +} x! C IyU}Ý ~} C 1 À Iz ˆ]xR ˆ] C ~ D c G ~ ~Š O}+ˆB C ~}1 C 1 x!yuš ª yu}1 } C Žy]«Ê}1 DUˆB C IŒ] y] Cˆ] x + Izˆ] ~ I ] S q 1 ÊzC C +Ĩ C O}1q ³c +ˆB C IyU}+ «Ey]zS C 1 ÉzC Š ˆ] ~} ~}1x!yUŠ ª yu}1 } C ¼ x!yu}t Cˆ] ~}yu}1 ³ +ˆ]{+z ˆB C ~xˆ]}+{è DŒ] Dz ˆ] Õ ~}1 ˆBzŽ Dz Š ~}Ú Þ!ßc D?ˆ]Õ SÕ ~}1 ˆBz Dz Š ˆBzC z Š yøœ] { CxDˆ] ~ O}1 C 1 ª yu C I C ~yu} ŒàˆBz ~ˆB Ĩ ¾á I C ;á Ñ Ÿ %á ÑâÒ «Ey]zÊ!ß;ˆ]Š ª Ĩ ã Ÿ ˆ]}+{Ú ä Ÿ ä Ô)å Ò Ö «)y]z ˆ ª y] }t C ~ˆ] ä Ÿ æ Î œ å R q 1 ³c +ˆB C IyU}Ú C 1 }ç x!yuš µ ¼ Ô á ÑâÒ Ö Ÿ Ô %œø ¹ Ö ¼ Ô á ÑIÒ Ö è Mé ê }% C 1 ë ÊyB e y;{1 xdˆ] ] ] C 1 Ê y] Cˆ] x + Iz ˆ] ~ ~ Š ˆB z âß ìí»~î²» Ÿ ìí ï ìí x!yušašr 1 S ~ C C 1 ËÀ Iz ˆ]xËŠ ˆB z âßèy]«' C 1 Ë ÉyB e yc{1 ª ˆBz I Ú z ˆ]} «Ey]zŠ ˆB C IyU}9 Sð Ÿ ð ï ð œ Xˆ]}+{oˆ]}!ñ x! C IŒ] yu}1! e y;{1 GÀ Iz ˆ]xR ³ ˆB C IyU}çzC C +Ĩ C 7 ~ C G I] }Œàˆ]Õ 1 œ Ž 1 %y ª Dz ˆB y]z ä œ ~ 'xdˆ]} x! ~Ĩ {Ì c Ë C + zc D CˆBz {+ˆB C ~yu} ª ˆBzC 'y]«x C 1 ÍÉzC I y ª DzˆB y]z q 1 G C OŠ! {1 ª }+{1 } ³c +ˆB C IyU}òz D«E Dz Ë yó C + ª DzC C 1zC 7ˆB C IyU} C 1 Dy]zC ó«)y]za C 1 Š ~ C C ~yu}ôˆ]}+{æˆb y]z ª C IyU}õy]«ª 1y] yu}+ # c ôˆb yuš D ˆ]}+{ö«)y]z# C + z ˆ]{ ~ˆB C IyU}õ«EzCyUŠ ˆ]}+{+ˆ] ËĨ DŒ] ~ Ê«Ey]z'ˆx +ˆBz ] { ª ˆBzC C ~xdĩ O}ˈRŠ ˆBU}1 D C ~x + ~{9 ¾ q + DzC ] cˆx!y]zczc ª yu} {; ~}1Ó CxDˆ]Õ ~}1Ùø Ÿ %ùô c I Õ{+!ß1ˆ]x! Ë }+ DzC] ôx!yu}+ Dz ŒàˆB C IyU}õ«)y]zË C 1 }1 DzC] óy]«c 1 Š I { ª 1y] yu}9 + µ ú Ÿ Ô Rœ ûiœ Ö ¹ 1 + Ox xdˆ]}+}+y] qy] + Cˆ] ~}+ { «Ez yušüà Iz ˆ]xBýþ C ~Š! {1 ª }+{1 } «Ey]zŠ è ¹ é Ë 1 }1 D «)y]z Š ˆ] ~ O CŠÏ ~ C 1 z!ß ª ~ ~xd I Š ˆ]} I«E C Cˆà C IyU}ÿy]«C 1 Ê C 1 Dy]zC Š «)y]z x!yuš ª yu C I =y] x! C D oþ DUˆB C IŒ]! e }1 Dz ] ò yu ~ 1 C IyU} zc ª zc } qˆ]} C ~ˆB yuš D è Mé Ê ~ ; + +}9 @DH V 243ETL3O0!2434Fh5 V / 245;fo@CF!> V /+3jF!0 ' ª z O}1] Dz ÍÉ Dz ~ ~} ¹ è ¹ é ~ ; + +} ; D q DŒ w Ô ¹ Ö
Reconstruction of low energetic taus in ATLAS Ola Kristoffer Øye University of Bergen Low energetic taus, E T <~25 GeV, play an important role in several interesting scenarios at LHC, amongst them the SUSY coannihilation region. It is therefore important to understand the ATLAS reconstruction performance for such particles. We study and work towards an optimization of the reconstruction efficiency for soft taus using various tau reconstruction algorithms. For the study we use simulated data for the SUSY coannihilation region. An improved efficiency and purity would however in most cases also be applicable to other models containing low energetic taus.
"!#$!% &'(")+*-,/.102*3402*65#7981:<;=0?>@8BÄ 02*C8D*,C.E8D*GFIH"J8 8BA10K* L2MONQPQRTSVUWYX ZTR\[^]_M`PQabR\cQZTR\dQSedfNQghZ\ShRi]Qj=kYSabShk^SVjYZ\ShPlPQaOjYm@jnMoR\gPpShk2RqjrMOR\W^dpUsXtaOW^m Mo]QSmujrMOMOSVavPQRTUbMoabR\wQNKMoR\WYdsWYẌ W^aOPQRTdBjYayxsUbMojYwQZTSd2NpgVZ\ShR{zf ish}luym~jywpr\z\rm xcqjrmomosvaodpu#]qj=kys ẅ ShSVdPpR\UOghW=k^SVabSVP 1UONpg~]ƒjYUMo]QS ]BjrZ\Ẁ dfnqgvztsvr}rtmo] ghwks KR\UbMOSVdQghSWYX-dQW^abm@jrZjYdQP9Z\W=} PQSVdQUbRTM xˆm@jrmbmoshav MO]QSƒŠ6WYaOaOWYmuSVjYdldfNQgVZTSVR w1svrtdq[ MO]QSmW^UbMWYNpMoUyM~jYdQPpR\dQ[Qz#Œ]QShUOS Ubx2UbMOSVmU gvw^d_m~jrr\d WYdQZTxj9XtSŽ} ẅ WYNQdQP UyM~jrMOSVUV -wqnpmsj9dfnqmsw1svaswrxsž 2MoaOj9XtSh} ẅ W2Ppx aosvubw^dbjydpgvsvuhzyœ]qsžx jyaos#dqwym-c WYUOUORTwQZ\SvMOW PQShUOgVabR\w1S#}RMo]QRTd MO]QS6WYaOPQRTdBjYabx UO]QShZ\ZfmuW2PQShZ{z d SŽ 2MOSVdQUbR\W^d MoW9Mo]QSeUbWƒg4jYZTZ\ShP jymuw=} Ub]QSVZTZ mwkppsvz{ }]QRTg~] M~jY rsvusabsvuowydbjydqghsvu jydqp gvw^d_mortdfnqnqm wbjrg~ 2[YaOW^NQdpPR\d_MOWujrgVgVWYNQd_M4 DjYcQc1S4jraOUcQaOWYmuRTUOR\dp[Qz
Irradiation tests of the ALICE TPC Front-End Electronics chain K. Røed 1,2, J. Alme 2,C. Gutierrez 3, H. Helstrup 1, D. Larsen 2, L.Musa 3, D. Röhrich 2, M. Richter 2, K. Ullaland 2 1. Bergen University College 2.University of Bergen 3. CERN, Switzerland The ALICE TPC Front End Electronics will be located near to the experiment environment and will therefore be exposed to radiation generated by the particle collisions. One single node of the TPC Front End Electronics chain consists of up to 26 Front End Cards (FECs) connected to a Read Out Control Unit (RCU). A Detector Control System (DCS) board and a Source Interface Unit (SIU) of the DDL sit on top of the RCU board. The DCS-board is in charge of monitoring and controlling the system, while the RCU, SIU and the FECs are part of the datapath of the system. Each card is equipped with an industry standard SRAM based FPGA and peripheral components. However as the Front End Electronics will be operated in a radiation environment of up to 800 hadrons/cm 2 sec, single event upsets in the configuration memory is a major concern. A single event upset is random in time and corresponds to a soft error appearing in a device due to the energy deposited in silicon by an ionising particle. It can be induced as a bit flip in the configuration memory or in sequential logic as a bit flip in a register. Several beam tests have been performed so that the best suited components for a radiation environment are chosen. Proton beams at Louvain, at the Cyclotron in Oslo and at TSL in Uppsala have been used to test Altera, Xilinx and Actel FPGAs, as well as different power regulators and other components. The number of single event upsets in the FPGAs has been carefully registered, and the results of these tests have been important in the choice of FPGA in the final hardware design. The beam tests that typically last for about hours are performed with much higher intensities than what the system will be exposed to in real-life. This gives a dose that is equal or higher to what the electronics is exposed to during the lifetime of the experiment, giving a test of the endurance of the components. Because the RCU board is part of the data-path, it is of high importance that single-event upsets will not interrupt the operation of the firmware. To minimize the risk of this, a Xilinx Virtex 2 Pro FPGA was chosen because of the active reconfiguration option it offers. Active reconfiguration means that the configuration memory of the FPGA can be refreshed without interrupting the operation of the firmware in the FPGA. It is also possible to read back the configuration data and validate it with the original bit-stream. On the RCU, this feature is supported by adding an auxiliary flash based FPGA and a Flash memory, both which are radiation tolerant. The configuration files are stored on the flash memory and the auxiliary FPGA communicates with the configuration pins on the Xilinx FPGA, configuring the FPGA either from the Flash memory or the DCS board. The complete setup, including FECs, RCU, DCS, SIU and Trigger system have been tested using a lower intensity neutron beam at TSL in order to verify the radiation tolerance. At this beam test the system ran under normal operation with data-taking, and the software and firmware used were fully functional prototype versions of the final design.
Nuclear Level Densitites of 205-208Pb Nuclei. N.U.H. Syed 1), Magne Guttormsen 1), S. Siem 1), F. Ingebretsen 1), T. Lønroth 2), J. Rekstad 2), A. Schiller 3), A.C. Sunde 1) and R. Chankova 1). 1) Department of Physics, UiO, Oslo, Norway 2) Department of Physics, Åbo Akademi University, Åbo, Finland. 3) Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California, USA. The finding of nuclear level densities is of fundamental importance in nuclear structure and in nuclear reaction theory. The radiative strength function is another important parameter for understanding the nuclear structure. The Oslo Cyclotron Group has developed an experimental method that extracts nuclear level densities and radiative strength functions simultaneously from primary gamma rays in light ion reactions. The Axel-Brink hypothesis is employed to separate out level density and strength function. The nuclear thermodynamical properties are extracted from the experimental nuclear level density within microcanonical and canonical ensemble.
Justervesenet sikrer tillit til måleresultater Nasjonalt laboratorium: Kalibrering Kompetanseformidling Internasjonalt samarbeid og forskning Måleteknisk infrastruktur Justervesenets hovedmål: Næringsliv og forvaltning får gjort sine målinger med sporbarhet til det internasjonale SI-systemet. Forbrukere, offentlige myndigheter og næringsliv skal være trygge på at måleinstrumenter som brukes ved kjøp og salg er korrekte og tilstrekkelig nøyaktige.
Parallellsesjoner fredag 12. august 16:30-18:50 Sesjon 03: Akustikk og Optikk (Euklidisk rom) Ordstyrer: Halvor Hobæk 16:30-16:50 "Lyset i arktis - energiavsetning og primærproduksjon" Børge Hamre (Universitetet i Bergen) 16:50-17:10 "Ikkelineær lydforplantning i ekkolod brukt til fiskeriforskning" Audun Pedersen (Christian Michelsen Research AS) 17:10-17:30 "Miljøvennlig seismikk v.h.a. pseudo noise koding/dekoding av en akustisk laveffekt sender" Bjørn Askeland (Universitetet i Bergen) 17:30 17:50 "A novel approach for ultrasonic liquid density measurements in comparison with the ABC-method" Erlend Bjørndal (Christian Michelsen Research) 17:50-18:10 "Manipulation of microspheres in the evanescent field of an optical waveguide" Olav Gaute Hellesø (Universitetet i Tromsø) 18:10 18:30 Akustiske målinger på makrellskjelett Tonje Lexau Nesse (Universitetet i Bergen)
Lyset i Arktis - energiavsetning og primærproduksjon Børge Hamre 1, Sebastian Gerland 2, Endre Marken 1, Øyvind Frette 1 og Jakob J. Stamnes 1 1 Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen. 2 Norsk polarinstitutt, Polarmiljøsenteret i Tromsø. Mengda av sollys som går gjennom snøen og isen i Arktis spelar ei viktig rolle for både den globale energibalansen og for primærproduksjonen i havet. Vi kombinerer feltmålingar frå Svalbard med numeriske modellar for å undersøke korleis lyset forplantar seg i det kopla systemet av atmosfære, snø, is og hav. Vidare undersøker vi kor lys med ulike bølgelengder blir absorbert og kva konsekvensar det har for frysing og smelting av havisen. Mengda av synleg lys som når algane i og under isen er gunstig for fotosyntesen mens den ultrafiolette delen av spekteret er skadeleg. Derfor undersøker vi korleis endringar i gjennomsnittleg skydekke, ozonlag, snø- og istykkelse vil påverke Foto: Børge Hamre. Tokt april 2005 på Kongsfjorden, Svalbard. lysintensiteten og lysets spektrale samansetning, og kva konsekvensar dette kan få for primærproduksjonen i Arktis.
Fysikermøtet 2005, Ulvik, 11.-14. august 2005 Ikke-lineær lydforplantning ved bruk av ekkolodd i fiskeriforskning Audun Pedersen 1, Magne Vestrheim 2 og Per Lunde 1 1 ) Christian Michelsen Research AS, Industriell instrumentering, Postboks 6031 Postterminalen, 5892 Bergen 2 ) Universitetet i Bergen, Institutt for fysikk og teknologi, Allégaten 55, 5007 Bergen Ekkolodd er viktige verktøy for blant annet mengdemåling av fisk og plankton, identifisering av fiskearter og målstyrkemålinger. Etter hvert som slike ekkolodd har fått stadig bedre egenskaper, har det vist seg at den lineære modellen for lydforplantning ikke nødvendigvis gir ønsket nøyaktighet i alle situasjoner. Ikkelineære effekter gjør at et utsendt lydsignal forvrenges ved forplantning gjennom vannet. Det dannes harmoniske overtoner, noe som innebærer tap av akustisk energi i utsendte frekvenskomponenter. Graden av ikkelineær lydforvrengning avhenger av mange ulike faktorer, slik som det utsendte signalets amplitude og frekvens, lydkildens egenskaper, forplantningsavstanden, vannets absorpsjonskoeffisient og ikkelinearitetsparameter, og innholdet av urenheter og luftbobler. Et arbeid pågår for å undersøke hvordan ikkelineære lydforplantningseffekter kan påvirke måleresultater innen fiskeriforskning. Det er blitt gjort nøyaktige målinger av lydfeltene fra aktuelle ekkolodd ved hjelp av en kalibrert, bredbåndet hydrofon. Det er også blitt brukt referansemål med oppgitt målstyrke, som ellers brukes til regelmessig kalibrering av ekkoloddene. Eksperimentelle undersøkelser er blitt gjort med ekkolodd som opererer på frekvensene 120 khz og 200 khz, i både ferskvann og sjøvann. I tillegg til målingene gjøres det simuleringer av lydforplantning med den såkalte "Bergenskoden", som løser Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov-ligningen i frekvensplanet ved hjelp av en endelig differanse-metode. Resultatene for ekkolodd brukt på vanlig måte ved 200 khz viser at ikkelineære effekter kan forårsake et økt tap i lydtrykknivået på inntil 3.5 db under forplantning de første 10 metrene fra lydkilden. Det blir undersøkt hvordan dette påvirker måleresultater ved ulike anvendelser, der avstanden til målet kan variere fra noen få meter til rundt 200 m. Det pågående arbeidet med målinger og simuleringer blir presentert, og også noen foreløpige resultater.
Miljøvennlig seismikk v.h.a pseudo noise koding/dekoding av en akustisk laveffekt sender Bjørn Askeland Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen Som et alternativ til tradisjonell oljeleiting basert på airgun-teknologi, kan oljeleitingen gjøres mer miljøvennlig ved å bruke lavere utgangseffekt på senderen. En kan kompensere for den lavere utgangseffekten ved å integrere flere pulser. Innlegget vil fokusere på hvordan en kan benytte pseudonoise-koder til å finne ekkoene fra sedimentene selv om signalnivået er lavere enn støyen i mottakeren.
A novel approach for ultrasonic liquid density measurements in comparison with the ABC-method Erlend Bjørndal 1, Kjell-Eivind Frøysa 1, Svein-Atle Engeseth 2, and Magne Vestrheim 3 1 Christian Michelsen Research AS 2 Bergen University College 3 Department of Physics and Technology, University of Bergen Abstract A new method for measuring the reflection coefficient in a buffer-rod system is presented, together with experimental results for acoustically measuring the liquid density based on a plane-wave propagation model. The method consists of using two buffers enclosing the liquid in a symmetrical arrangement with a transducer fixed to each buffer. One of the transducers is used in a pulse-echo mode while the other transducer operates as a receiver. The echo amplitudes leading to the reflection coefficient as found by this method possess advantages such as reduced attenuation due to a shorter liquid transmission path and reduced interference as compared with the traditional one-transducer based ABC-method [E.P. Papadakis, Buffer-Rod System for Ultrasonic Attenuation Measurements, J. Acoust. Soc. Am. 44(5), 1437-1441 (1968)]. Comparison between these two methods for the measurement of the reflection coefficient and for the liquid density is performed, based on both a timedomain and a frequency domain signal processing approach. Measurements with destilled water and with special density calibration oils indicate that density deviations are within 0.5 %, or better, of the true values in a temperature range of 25 50 C. Design aspects of the measurement cell are discussed, along with a description of the complete measurement system.
Manipulation of microspheres in the evanescent field of an optical waveguide Olav Gaute Hellesø (1), Katarina Grujic (1), Patrick Hole (2) ) and James Wilkinson (2) 1) Department of Physics, University of Tromsø 2) Optoelectronics Research Centre, University of Southampton, UK Dielectric latex particles of diameter larger than 3um can be stably trapped and propelled using the evanescent field of an optical channel waveguide. We have measured the speed of the particles as function of the optical power and the size of the particles. We also show how the particles can be sorted and moved in both directions. Akustiske målingar på makrellskjelett Tonje Lexau Nesse Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen Poenget med det eg driv med er å finne ein betre måte å identifisere makrell ved bruk av sonar. For fisk flest er det svømmeblæra som er den dominerande reflekterande delen for dei fleste frekvensar. Sidan makrell ikkje har svømmeblære er han ikkje lett å identifisere ved den frekvensen som vanlegvis blir brukt i sonarar fiskerisamanheng, 38 khz. Hos makrellen er det antatt (av Rolf Korneliussen) at det er beina og kjøttet som er dei viktigaste reflekterande delane. Det er vidare antatt at under 38 khz dominerer bakoverspreiinga frå kjøttet, medan ryggraden til makrellen dominerer for høgare frekvensar. Mellom 38 og ca 200 khz er det eit sprang der bakoverspreiinga blir ca 4 gongar så stor. Dette spranget skal eg prøve å undersøkje nærmare. Over 200 khz er det mogleg at det er eit frekvensuavhengig område. Dette har eg og tenkt å sjå på. På Havforsknings Instituttet har dei modellert tilbakespreiing frå makrell, og denne modellen tyder på at tilbakespreiing frå ryggbeident dominerer fra 200 khz og oppover. Forma på ryggbeinet er imidlertid så komplisert, og mange av parametrene som beskriv ryggbeinet er så pass usikre, a det er asolutt nødvendig å i tillegg gjere kontrollerte målinger på tilbakespredning fra ryggbeinet for å vite dette sikkert. Det er problemer med å gå lavt i frekvens, så nedre frekvens er av praktiske grunner satt til 70 khz. No i sommar skal eg måle bakoverspreiing frå makrellskjelett. Eg har foreløbig ingen resultat å presentere, men eg skal jobbe hardt dei neste vekene og prøve å kome fram til noko.
Parallellsesjoner fredag 12. august 16:30-18:50 Sesjon 04: Rom-, plasma-, og klimafysikk (Hilbert rom) Ordstyrer: Ellen Osmundsen 16:30-17:00 "Superdiffusion and 2D fluid flows on a strongly ordered dusty plasma structure" Kristoffer Rypdal (Universitetet i Tromsø) 17:00-17:20 "Scale invariance in plasma- and geo-space systems" Kristoffer Rypdal (Universitetet i Tromsø) 17:20 17:40 "Studier av nøytrale vinder i det polare E_laget" Asgeir Brekke (Universitetet i Tromsø) 17:40 18:00 "Measurement and Analysis of Upper Atmospheric Effects of Energetic Electron Precipitation" Anders Groth Helland, Irlin Nyland (Universitetet i Bergen) 18:00-18:30 "Global imaging of auroral phenomena in the conjugate hemispheres" Nikolai Østgaard (Universitetet i Bergen) 18:30-19:00 "Breiddevariasjonar til Storm Time Equatorial Belt, observasjonar og teori" Marita Sørbø (Universitetet i Bergen)
Superdiffusion and 2D fluid flows on a strongly ordered dusty plasma structure S. Ratynskaya, K. Rypdal, C. Knapek, A. Milovanov, S. Khrapak, J.J. Rasmussen,, and G. Morfill Institutt for fysikk, Universitetet i Tromsø By tuning RF-power and neutral gas pressure as control parameters in a dust plasma crystal experiment it is possible to obtain a state exhibiting rather high mobility of the dust grains through development of defects, yet maintaining the global hexagonal structure. The state exhibits higher mobility and smaller vortical structures along the rim and larger and more coherent vortices in the core. The state is different from the critical transition between the crystalline and liquid phase. Trajectories of all particles in a cluster consisting of about 700 dust grains are tracked through 30.000 frames (time-steps). During this time the length of a grain trajectory is typically considerably greater than the linear size of the cluster. Variogram and PDF analysis of time series of particle positions reveal superdiffusive behaviour which, from a stochastic process viewpoint, often is ascribed to either long memory effects or the presence of non-locality manifested as Levy flights giving rise to heavy algebraic tails in the position increment probability distribution function (PDF). The experimental PDF is nongaussian, but the tails are not algebraic. The core of the PDF, however, has the shape of a truncated Levy distribution, which is shown to be a stretched exponential of width that expands in time in a superdiffusive manner. Thus, superdiffusion could in principle occur without long range time dependence in the increment time series and without algebraic tails in the PDF. On longer time-scales PDFs of particle displacements split up in multi-humped structures due to the vortical fluid motions on these scales.
Scale invariance in plasma- and geo-space systems K. Rypdal Institutt for fysikk, Universitetet i Tromsø Matter in the plasma state is often found in quasi-stationary states far from thermodynamic equilibrium. A common reason for this is that the plasma production mechanism and the boundary conditions in general force the plasma system to accomodate fluxes of matter, energy and entropy. A ubiquitous feature of plasmas, be it in astrophysical, geospace or laboratory settings, is scale-invariance - the abscence of characteristic spatial or temporal scales of the dynamics. Manifestations of scale-invariance are fractal geometric forms and power-law statistical distributions and power spectra. Invariance on spatial scales corresponding to the inertial range is a fundamental feature of turbulence, and is manifested as a power-law dependence of the energy spectrum on wave-number. Critical phenomena is another class characterized by scale-invariance. Such systems are generally not as strongly driven as turbulent systems, but are poised in a critical state where small inputs may give rise to large responses which are generally unpredictable. The famous sand pile paradigm suggested by Per Bak illustrates the phenomenon. A sand pile where sand is added from the top until the gradient of repose is attained will undergo avalanches of all sizes as new sand is added. In this self-organized critical state addition of one single grain may trigger a system size avalanche, although the statistical distribution of avalanche sizes will be a power-law; there is no characteristic scale. A very interesting example of this kind of behavior is manifested in the Gutenberg-Ricther law of size distribution of earthquakes. Solar-terrestrial physics exhibits numerous examples of scale-invariant dynamics, which cannot be ascribed to turbulence. Analysis of fluctuations in the solar wind speed near 1 AU has shown scaleinvariance of the power-spectrum at low frequencies indicating long-range correlations in the fluctuations on time-scales of months, much longer than the propagation time of the wind from the sun to 1 AU. For this reason, the long memory observed cannot be ascribed to dynamics intrinsic to the solar wind, but rather to self-organization processes in the sun. Similar scaling behavior is observed in geomagnetic indices like the auroral electrojet (AE- )index, which monitors magnetospheric activity, and a crucial question is whether this is a signature of self-organized critical behavior of the magnetosphere, or if it just reflects the dynamics of the drive, the solar wind. Satellite- and ground-based observation of spatiotemporal dynamics of auroral displays exhibit scale-invariance over many decades, indicating intrinsic self-organized critical dynamics of magnetic substorms. These and other examples of scale-free dynamics in plasma- and geo-space systems will be discussed in some detail.
Studier av nøytrale vinder i det polare E_laget Asgeir Brekke Institutt for fysikk Universitetet i Tromsø 9037 Tromsø Satonori Nozawa STE-Lab Nagoya University Nagoya, Japan Kollisjonene mellom ionene og de nøytrale partiklene i ionosfæren fører til en kopling mellom bevegelsene til de ulike komponentene og gir en mulighet for å benytte målinger av ionehastighetene til å bestemme bevegelsene til de nøytrale partiklene innefor det området av ionosfæren hvor denne koplingen er særlig sterk. Ionene kan dermed benyttes som en sporgass for å studere bevegelsen til den nøytrale delen av den øvre atmosfæren. Vi har benyttet EISCAT UHF anlegget og EISCAT Svalbard anlegget for å observere ionehastigheten i ulike høyder av det polare E-laget og på bakgrunn av bevegelsesligningen for ionene beregnet de nøytrale vindhastighetene i høydeområdet mellom ca. 90 og 130 km. På bakgrunn av rutinemålinger som strekker seg over nesten 20 år for EISCAT UHF anlegget på fastlandet og 10 år for EISCAT Svalbard anlegget, har vi studert de midlere nøytrale vinder samt tidale komponenter av disse i E-laget. Det synes alltid å eksistere en østlig rettet nøytral vind (jetstrøm) under 110 km i E-laget både i nordlyssonen og i det polare området, og amplituden er størst over Svalbard. De tidale komponentene er ganske sammenfallende i begge områder hva gjelder både amplitude og fase. Vi vil spesielt diskutere hvilken påvirkning det elektriske feltet har på disse typer måling.
Measurement and Analysis of Upper Athmosperic Effects of Energetic Electron Precipitation Irlin Nyland and Anders G. Helland Department of Physics and Technology, University of Bergen, Allègaten 55, 5007 Bergen, Norway ESPRIT (Engineering/Scientific Project for Research and International Teamwork / Enviromental Sensing Payload Researching Innovative Technologies) is an international student project conducted as a cooperation between Pennsylvania State University (USA) and the University of Bergen, the University of Oslo, and Narvik University College (Norway). The scientific aim of ESPRIT is to conduct in situ measurements in the mesosphere. The student experiments will be taken to a height of 200 km on board a 2 stage Terrier-Improved Orion rocket provided by NASA. Andøya Rocket Range, Norway, will provide launch facilities for the scheduled launch in the summer of 2006. When energetic electrons enter the upper atmosphere, they are retarded due to interactions with the particles present. In this process, bremsstrahlung is emitted. These X-rays can be detected by a X-ray camera flown on a rocket or a satellite. In addition to generating bremstrahlung, the electrons will also ionize the atmosphere and thus influence the electron density in the atmosphere. For this study we will conduct measurements with a simple pinhole X-ray camera on the ESPRIT student rocket as well as two solid state electron spectrometers. The X-ray camera has a one-dimensional array of five spectroscopy grade CadiumZincTelluride detectors, and this array exploits the rocket spin in order to create a two dimensional image of the X-ray sources in the upper atmosphere. CdZnTe detectors enable operation without detector cooling, and they also have high detector efficiency from a few kev, to more than 100 kev. From the X-ray measurements we will derive the spectrum and the spatial distribution of the energetic electron precipitation. These results will enable us to generate profiles of the electron density in the atmosphere. We will also fly two silicon solid state detectors for direct detection of the energetic electrons at the rocket`s instantaneous location. This makes it possible to compare the flux of energetic electrons deduced from the X-ray measurements with the directly measured electric flux at the rocket location. The energy deposited in the lower thermosphere and upper mesosphere by these particles can cause drastic changes in the electron density and in the Hall conductance. Other effects are large increases in the concentration of Nitric Oxide. NO is an important constituent in the lower ionosphere concerning chemical reactions (e.g.: NO destroys ozone). NO also has a significant impact on the thermal balance as an efficient IR radiator. The absorption of cosmic radio noise in the atmosphere is another process that is dependent upon the electron density. This absorption is measured by a riometer; an instrument that measures the cosmic radio noise that reaches ground level. By comparing the measurements to a quiet day curve for the specific riometer, one can deduce the level of absorption of cosmic radio noise in the atmosphere. For this study, an imaging riometer being established on Andøya, Norway, this summer will be used. The effects of energetic electron precipitation on the absorption of cosmic radio noise in the Earth s upper atmosphere will be studied by comparing data from the X-ray pinhole camera and the riometer. If available, measurements of electron density from EISCAT during the rocket flight will also be utilized.
Global imaging of auroral phenomena in the conjugate hemispheres N.Ostgaard (1), S. B. Mende (2), H. U. Frey (2), J. B. Sigwarth (3) (1) Department of Physics and Technology, University of Bergen, Norway (2) Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley, California, USA (3) Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA (Nikolai.Ostgaard@ift.uib.no [+47 5558 2794]) Based on simultaneous imaging data in ultraviolet wavelengths from IMAGE and Polar, we have examined auroral features in the conjugate hemispheres. With an imaging cadence of 2 min and 1 min for IMAGE/FUV and Polar VIS Earth camera, respectively, we have examined both dynamic features as substorm onsets and cusp precipitation as well as slowly varying phenomena as theta aurora. Examining auroral substorm onsets, we have found that the onset locations are systematically displaced in one hemisphere compared to the other. Our results indicate that the relative displacement of onset locations in the conjugate hemispheres is controlled primarily by the IMF clock-angle. Comparing our results with some of the existing magnetic field models, we find that the observed asymmetries are an order of magnitude larger than the model predictions. We have also found two short periods where the cusp aurora associated with high latitude lobe reconnection was imaged simultaneously in the conjugate hemispheres. These very rare images were taken during strongly northward IMF and high solar wind pressure where both the proton and electron Aurora are fairly bright. We will discuss the longitudinal and latitudinal displacement of the cusp aurora in the conjugate hemispheres. This study also confirm our earlier findings that transpolar arcs during northward IMF can exist in one hemisphere but not in the other. We have attributed this to the sign of the IMF Bx component, which controls in which hemisphere lobe reconnection is most efficient.
Breiddefordelinga til Storm Time Equatorial Belt, observasjonar og teori Marita Sørbø(1), Finn Søraas(1), Kjell Aarsnes(1) 1. Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen Pitch-vinkelfordelinga til iona i ringstraumen bestemmer breiddefordelinga til Storm Time Equatorial Belt (STEB), eit belte av energetiske partiklar som vert danna rundt ekvator, på låge høgder, under geomagnetiske stormar. STEB vert generert av Energetiske Nøytrale Atom (ENA) frå ringstraumen. Ein isotropisk ringstraum, vanleg i vekst- og hovedfasen av ein geomagnetisk storm, vil generere ein STEB med maksimum intensitet på midlere breidder. I recovery-fasen til stormen vil pitch-vinkelfordelinga til iona i ringstraumen utvikle seg frå isotropisk til meir 'pannekakeforma', med det resultat at maksimum intensitet til STEB flytter seg frå midlere breidder til ekvator. Partikkelmålingar gjort av NOAA satelittane i ulike fasar av geomagnetiske stormar vert presentert her og viser denne flyttinga av maksimum intensitet frå midlere breidder til ekvator.
Parallellsesjoner fredag 12. august 16:30-18:50 Sesjon 05: Industri- og Energifysikk (Faradays bur) Ordstyrer: Finn Ingebretsen 16:30 16:50 "Trådløs revolusjon" Tom Kjøde (Universitetet i Bergen) 16:50 17:10 "Datainnsamlingskort for høyenergifysikkeksperiment" Olav Torheim (Universitetet i Bergen) 17:10 17:30 "Statistisk termodynamikk og samfunnets framtid" Alastair Jenkins (Universitetet i Bergen) 17:30 17:50 "Mesotructural changes in a weakly hydrated smectite clay during hydration transitions Yves Méheust (NTNU)