MSC (Micro Segment Chamber)

El objetivo del vuelo fue probar un detector de nueva generación llamado Micro Segment Chamber (MSC), que es una evolución de la Emulsion Cloud Chamber (ECC).

El ECC ha jugado un papel importante para la investigación de rayos cósmicos desde los primeros días de los globos científicos en Japón y en otros lugares. La emulsión nuclear es un potente detector, que se ha utilizado para descubrir desde nuevas partículas como piones hasta fenómenos de alta energía en los rayos cósmicos, ya que aporta información a modo de detector visual. Además, para la investigación de electrones de rayos cósmicos, el ECC es el único detector que se ha utilizado con éxito para medir el espectro de electrones en la región TeV. En los últimos años se han introducido una serie de nuevos desarrollos para escanear y analizar los eventos en la emulsión, junto con mejoras en las propias películas de emulsión. Combinando estas nuevas tecnologías con ECC, se ha desarrollado un detector de nueva generación llamado Micro Segment Chamber (MSC) con la capacidad de detectar lluvias de electrones incluso por debajo de la región de energías de los 10 GeV, al tiempo que maximiza y amplía las ventajas de los ECC antiguos y supera las dificultades en el análisis de los eventos que ocurren dentro del detector.

A la izquierda podemos ver un esquema del MSC volado en esta misión (click para ampliar). La cámara consta de 49 láminas de emulsiones de una pelicula llamada OPERA, 45 capas de placa de plomo de 1 mm de espesor y 5 juegos de película de rayos-X (Fuji Super-HR HA30) con pantallas intensificadoras (Fuji Grenex HR-16). Todas las películas y placas tienen un tamaño de 40 cm x 50 cm. Las peliculas OPERA y las placas de plomo se apilan alternativamente. A partir de las placas 25, 30, 35, 40 y 45, se inserta un juego de película radiográfica con pantallas intensificadoras, con el fin de captar precipitaciones energéticas de manera eficiente.

Como las partículas que pasan a través de la cámara a la altura de flotacion del globo deben identificarse y separarse de las registradas durante otros períodos del vuelo como el ascenso, descenso y a nivel del suelo, con base en un estudio del desplazamiento lateral de las pistas observado en experimentos previos por el mismo grupo científico, se infirió que se puede detectar un cambio controlado de relación geométrica. Por lo tanto, se desarrolló un mecanismo de "cambio" que provoca un desplazamiento intencional del bloque superior de la cámara con respecto al bloque inferior, cuando el globo alcanza la altura de flotación. La palanca de cambios mueve el bloque de nuevo cuando finaliza el vuelo a altitud de flotación. Este mecanismo permite a los científicos, durante el análisis posterior al vuelo de las emulsiones, seleccionar solo las pistas que se crearon durante la permanencia del balón en su maxima altura de vuelo.

Sitio de lanzamiento: Centro de Globos Sanriku, Iwate, Japon  
Hora lanzamiento: 6:00 jst
Lanzamiento y operación del globo a cargo de:  
Globo: Globo Abierto Modelo B100 100.000 m3
Nº de vuelo: B100-9

El globo fue lanzado desde el Sanriku Balloon Center en Iwate, el 30 de mayo de 2004 a las 6:00 am, hora estándar de Japón. El perfil de la misión fue el típico vuelo "boomerang": el globo primero se desvió rápidamente hacia el este a 13,8 km de altitud, hasta que en algún momento se soltó lastre y el globo alcanzó una nueva altura de flotación de 35,8 km, permaneciendo en ese nivel de vuelo por 14 horas mientras retornaba lentamente hacia el oeste.

• A Micro Segment Chamber for the cosmic-ray balloon experiment Advances in Space Research, Volume 37, Issue 11, 2006, Pag. 2120
• Micro Segment Chamber Flight Nagoya University
• The project of cosmic gamma-ray observation by nuclear emulsion PROCEEDINGS OF THE 31st ICRC, LODZ 2009