Un'applicazione degli RPC

Presentazione sul tema: "Un'applicazione degli RPC"— Transcript della presentazione:

1 Un'applicazione degli RPC
Parte 3 Un'applicazione degli RPC di tipo "sociale" Marcello Abbrescia - Universita di Bari

2 Il problema La rivelazione delle mine anti-uomo Sono tante:
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il problema La rivelazione delle mine anti-uomo E’ uno dei residui piu’ odiosi delle guerre: E’ un'arma di distruzione di massa ad azione lenta; a differenza dei proiettili e delle bombe, le mine anti-uomo non hanno un bersaglio. 20 milioni di mine in AFGHANISTAN 6 milioni in KUWAIT 7 milioni in KURDISTAN 6 milioni in BOSNIA, una mina ogni abitante e mezzo 89 milioni nel resto del mondo. Sono tante: Le mine sono mutate nel tempo ma alcune loro caratteristiche fondamentali sono rimaste uguali e sempre tali da rendere l’ordigno poco costoso ma di grande efficacia operativa. Tutte le mine sono caratterizzate da: costi di fabbricazione e di gestione piuttosto contenuti; difficoltà di rilevamento ed eliminazione; minimo costo e massima efficacia; forma, dimensioni e caratteristiche tali da creare nel combattente un elevato senso di insicurezza. Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

3 Qualche numero ... XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e
Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Qualche numero ... MINE ANTI-UOMO INESPLOSE PERSONE MUTILATE O UCCISE OGNI ANNO (~300 ogni settimana) COSTO MEDIO DI UNA MINA Euro 10 COSTO MEDIO PER DISATTIVARLA Euro 500 MINE PRODOTTE OGNI ANNO PAESI CON MINE ANTI-UOMO 62 MAGGIORI PRODUTTORI paesi ex Unione Sovietica Cina un tempo … Italia (~ 3%) PAESI PIU' COLPITI Cambogia Afganistan Angola Mozambico ex Jugoslavia Sudan Somalia EL-Salvador Kurdistan Kuwait Mine anti - uomo piu’ diffuse: MRUD PFM MON 100 e MON PMA-2A PMA-3 OZM-3 MAUS SB VALMARA 69 Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

4 La maniera per rivelarle ...
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 La maniera per rivelarle ... Rivelare le mine anti-uomo e’ difficile: alcune sono fatte di materiale plastico ed esplosivo: niente metalli. Molte sono costruite per esplodere non dopo un singolo urto, ma dopo aver subito ripetuti urti e contatti. I metodi di rastrellamento (di tipo meccanico) del terreno possono non essere adeguati Metal Detector insufficiente! Molto spesso il metodo piu’ efficace e’ questo! Nell’ambito del quinto progetto quadro della comunità europea una comunità di fisici internazionali ha proposto nuovi metodi e strumenti di rivelazione: collaborazione DIAMINE Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

5 Il metodo Cosmics 252Cf n veloci 252Cf source RPC  and “fast” n
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il metodo A volte, si possono usare metodi piu’ intelligenti (e sicuri) del metal detector... I metodi di bakscattering si basano sulla rivelazione particelle che sono state emesse da una sorgente, hanno interagito nel suolo e riemergono da esso Ad esempio: Ground Landmine 252Cf source Cosmics  and “fast” n RPC Thermal n 252Cf n veloci Il goal è rivelare neutroni termalizzati nel terreno Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

6 XVII Seminario Nazionale di
Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il segnale ... Per cercare di capire se il segnale e’ sufficiente in genere si ricorre a tecniche tipo Monte Carlo; in questo caso GEANT 3.18 Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

7 La localizzazione del segnale
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 La localizzazione del segnale Camera 40 x 40 cm2 Il segnale e’ ben localizzato nei pressi della mina Sulla camera incidono: Dal suolo (nel caso della mina più piccola):  800 neutroni termici/s se c’e’ la mina  400 neutroni termici/s se non c’e’ la mina Il segnale da rivelare e’  400 n/s Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

8 Come si rivelano i neutroni
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come si rivelano i neutroni I neutroni, essendo particelle neutre e, quindi non ionizzanti, possono essere rivelati solo dopo l’interazione in un materiale “convertitore” produzione di particelle secondarie ionizzanti Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

9 Sezione d’urto totale ai neutroni
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Sezione d’urto totale ai neutroni Si possono usare un certo numero di reazioni per rivelare i neutroni lenti: ad esempio: La sezione d’urto, per tutti questi, materiale, esibisce un andamento del tipo: 1/v E’ cio’ che ci serve: molto sensibili ai n termici poco sensibili ai n veloci Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

10 Il Cd non produce particelle secondarie ionizzanti
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Tipi di convertitori Il Cd non produce particelle secondarie ionizzanti L’ 3He (o il BF3) sono convertitori gassosi, e sono molto usati allo stesso tempo come convertitori e come gas in cui avvengono i processi di moltiplicazione per la generazione di un segnale rivelabile. 32He + 10n 31H + 11p MeV I convertitori solidi hanno il vantaggio, rispetto ai convertitori gassosi della maggiore densità: Sezione d’urto macroscopica: =  N (N: # centri di scattering/cm3) Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

11 Rivelatori a gas con convertitori solidi
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Rivelatori a gas con convertitori solidi Hanno lo svantaggio che la particella prodotta dalla conversione deve sfuggire dal convertitore ed entrare nel volume attivo del rivelatore per essere rivelata. Compromesso tra: maggiore probabilità di conversione grande spessore maggiore probabilità di fuga piccolo spessore Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

12 157Gd: 250 kbarn 155Gd: 75 kbarn 10B: 3.8 kbarn
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il 10B I convertitori solidi che, in assoluto, hanno la sezione d’urto più grande: 157Gd: 250 kbarn 155Gd: 75 kbarn 10B: 3.8 kbarn (è naturale usare questi materiali…) Il 10B è presente nel B naturale al 19.7%, ma ottenere Boro arricchito (>90%) in 10B è relativamente semplice e poco costoso 73Li + 42 1.78 MeV (ground state)  6.3% 105B + 10n 73Li* + 42 1.47 MeV (excited state)  93.7% Le  prodotte hanno un range nel 10B di 3-4 m Massimo spessore utilizzabile Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

13 XVII Seminario Nazionale di
Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 157Gd In assoluto, il materiale che presenta la piu’ elevata sezione d’urto: 1401 cm-1 (~50 kbarn) per i neutroni termici e’ il Gadolinio, in particolare il 157Gd (~20%dell’abbondanza naturale) ~ 250 kBarn Dopo la cattura di un neutrone termico, il Gd (naturale) emette, nel 60% dei casi, un elettrone di conversione Range in Gd ~ 20 m Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

14 gli isotopi interessanti sono circa il 30%
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Confronto nat.Gd con 10B Tuttavia … e’ molto difficile e costoso ottenere Gd arricchito in 157Gd (materiale di interesse strategico) Si ricorre al Gd naturale, che ha la seguente composizione isotopica gli isotopi interessanti sono circa il 30% Il Gd naturale ha una  per i termici (50 kbarn) 12 volte superiore alla  (3840 barn) del 10B Il range degli elettroni prodotti e’ > di quello delle alfa Dopo E=100 meV la sezione d’urto del Gd diminuisce molto più rapidamente di quella del 10B. Per E1 eV è minore di quella del 10B In queste applicazioni il Gd è da preferire rispetto al 10B Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

15 Commercialmente, il Gd si trova sostanzialmente sotto due forme …
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il materiale Commercialmente, il Gd si trova sostanzialmente sotto due forme … Il Gd è un metallo, che reagisce debolmente in aria umida, ossidandosi. E’ poco costoso, tranne quando richiesto in piccoli spessori (dell’ordine del m) . L’ Ossido di Gadolino Gd2O3 (volg. detto “Gadolina”) è polvere bianca inerte (facile da maneggiare), con granuli di diametro 1-3 m, poco costosa. Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

16 Ottimizzazione del materiale
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Ottimizzazione del materiale Gas Gd n e- Neutroni interagenti Efficienza di rivelazione Elettroni in uscita Due processi in competizione: assorbimento dei n termici emissione degli e- “grande” spessore “piccolo” spessore Bisgno trovare uno spessore “ottimale” che soddisfi entrambe le esigenze Ingredienti del programma: distribuzione angolare dei neutroni termici incidenti (~random, angolo massimo) sezione d’urto di conversione per i n termici distribuzione di probabilita’, spettro e range degli e- di conversione Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

17 Ottimizzazione del materiale…2
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Ottimizzazione del materiale…2 Nota: l’uscita degli elettroni dal Gd non e’ isotropa La maggior parte delle conversioni avviene all’inizio del foglio di Gd Spessore “grande”: solo gli elettroni prodotti entro ~15 m contribuiscono al flusso all’indietro n Gd Gas e- Gd Spessore piccolo rispetto al range: non c’e’ alcuna differenza Spessore “grande”: gli elettroni devono percorrere in avanti un tragitto lungo: sfavoriti Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

18 Il risultato finale ... Segnale ~ 130 hit/s Cosmics 252Cf source RPC
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il risultato finale ... Facciamo i conti (per un rivelatore 10 x 10 cm2 ed una PMA-2): Spessore ottimale ~ 10 m Efficienza di rivelazione: 30-35% Efficienza di conversione ~ 80% Neutroni dalla mina incidenti sul rivelatore: ~400 n/s Segnale ~ 130 hit/s Sorgenti di rumore Dai cosmici:  100 Hz/m2  1 hit/s su tutta la camera Rumore “intrinseco” della camera: Avalanche mode:  1 Hz/cm2 Streamer mode:  0.1 Hz/cm2 Ground Landmine 252Cf source Cosmics  and “fast” n RPC Thermal n  10 (100) hit/s Dalla sorgente:  105 neutroni veloci/s (<E>  2.14 MeV)  5 × 105 /s ( 10 keV < E <  2 MeV) Un RPC standard e’ caratterizzato da: Sensitivita’ ai   10-3  5 × 102 hit/s Sensistivita’ ai n  10-4  10 hit/s Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

19 E’ possibile costruire un rivelatore adatto alle esigenze?
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 E’ possibile costruire un rivelatore adatto alle esigenze? Riassumendo:   5 × 102 n veloci  10 cosmici  1 rumore  10 hit/s Totale  5 × 102 hit/s Soluzioni (?): : ridurre Z e lo spessore del materiale (fino a  20 m per strato) n: ridurre lo spessore Entrambi: allontanare il piu’ possibile la sorgente dal rivelatore e, possibilmente, “taggarla” Rumore: usare il modo streamer mode ad alta soglia ed un’elettronica noise-free Cosmici: usare tecniche di anti-coincidenza Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

20 Telai di sostegno (PVC o vetronite)
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Un possibile schema di principio Telai di sostegno (PVC o vetronite) GND + segnale Mylar alluminato spess.=12 m 1 gap Foglio di Gd a -HV (spessore 12m) 2 gap Telaio esterno L’idea é eliminare tutto quello che “non serve” e lasciare solo il materiale strettamente necessario Il foglio di convertitore in Gadolinio e’ il cuore del sistema; deve essere al centro di due zone di rivelazione, per essere sensibili sia agli elettroni in avanti che a quelli all’indietro Gli elettrodi sono fatti con fogli molto sottili di mylar alluminato: materiale facile da reperire commercialmente e dalle caratteristiche adeguate Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

21 Fori per la circolazione del gas
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Un possibile schema di principio Elettrodo di lettura Gap Mylar+Gadolinio Fori per la circolazione del gas Frame di vetronite Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

22 La fase esecutiva ... I fogli di mylar devono essere tesi
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 La fase esecutiva ... I fogli di mylar devono essere tesi ”come la pelle di un tamburo” su dei frames piu’ resistenti di vetronite Deve essere realizzata una scatola per contenere il tutto Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

23 I pezzi in fase di costruzione
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 I pezzi in fase di costruzione Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

24 Il rivelatore (quasi ...) finito
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il rivelatore (quasi ...) finito In linea di principio è il rivelatore ideale per questi scopi … praticamente … non si potrebbe fare di meglio. I risultati ? … Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

25 … I risultati XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e
Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 … I risultati Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

26 XVII Seminario Nazionale di
Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Un metodo alternativo Si tratta di realizzare lo strato di convertitore con Gd2O3 mescolato con con olio di lino, e spruzzare la miscela sulla bakelite, poi usata per realizzare RPC di tipo standard. L’olio di lino viene regolarmente usato sulle superfici interne degli RPC realizzati in bakelite (ma viene deposto in maniera diversa). Superfici a specchio … Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

27 E’ un metodo facilmente realizzabile su grandi dimensioni
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 I vantaggi del metodo Si realizzano strati estremamente uniformi, con spessore e densità molto costanti Non si alterano le proprietà elettriche (resistività superficiale) degli elettrodi di bakelite E’ un metodo facilmente realizzabile su grandi dimensioni E’ applicabile su scala industriale (come è richiesto dal progetto DIAMINE), e le industrie hanno grande esperienza a riguardo: è lo stesso sistema che si usa per verniciare le automobili … Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

28 Qualora qualcuno abbia qualche dubbio…
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Qualora qualcuno abbia qualche dubbio… ... sulla rilevanza e la dignita’ scientifica di questo metodo, ecco il frontespizio di una tesi fatta ad Harvard Viene esposto un metodo per realizzare uno strato di resina epossidica con 10B Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

29 1 senza Gd2O3, usato come riferimento
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Le camere 3 RPC di dimensioni 10x10 cm2 1 senza Gd2O3, usato come riferimento 2 con una concentrazione diversa di miscela olio-Gd2O3 Alta tensione Gas Lettura segnale Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

30 Come continua la storia …
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come continua la storia … Le camere sono state portate a Geel, dove abbiamo usufruito di GELINA Geel Electron Linear Accelerator Un fascio di e- su bersaglio di Uranio produce, per Bremsstrahlung,  che a loro volta, producono, per mezzo di reazioni fotonucleari, neutroni Energia: da pochi meV a 20 Mev 12 flightpath: da 8 a 200 m Yield di picco: 4.5x1019 n/s Yield medio3.4x10x11 n/s Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

31 Come funziona il sistema
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come funziona il sistema U e- RPC CI TDC1 TDC2 t0 start DAQ tn stop a TDC multihit Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

32 Come funziona il sistema …2
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come funziona il sistema …2 t0: tempo di arrivo del bunch di e- sull’Uranio + ritardi segnale di start di due TDC multihit (0.5 ns/bin) RPC Camera Ionizzazione 2 TDC multihit, ciascuno ad 1 canale DAQ separato per CI ed RPC CI: due strati di 10B da 0.35 m ciascuno RPC: in sequenza RPC-GdB, RPC-GdNB, RPC-Olio, OR(RPC-GdB+RPC-GdNB) Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

33 Come funziona il sistema …3
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come funziona il sistema …3 Condizioni di operazione: un burst di e- ogni 10 ms (100 Hz) Tempo massimo di acquisizione/burst = 10 ms Tempo massimo tmax tra la prima:  flash e l’ultima particella: n lento 10 ms tmax = 10 ms (100 Hz) Emin=11.7 meV tmax = 1.25 ms (800 Hz) Emin=748 meV Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

34 Come funziona il sistema …4
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come funziona il sistema …4 L’energia dei neutroni si determina facendo riferimento al tn-to tempo di volo dei neutroni (+ tutti i ritardi dovuti a cavi, elettronica, etc.) burst lunghi 14 ns limite della risoluzione in energia Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

35 Configurazione “backward”
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Le camere a Geel Flightpath=15 m (CI = 13.5 m) “Trespolo” in materiale plastico (anche gli RPC in materiale plastico…) Configurazione “backward” n e- Gd2O3 RPC Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

36 Lo spessore non è importante
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Lo spessore non è importante e- backward Poiche’ l’intensita’ dei neutroni, nel Gd, decresce esponenzialmente, solo il “primo strato” “partecipa” alla conversione Gli e-, all’indietro, hanno lo stesso spessore da attraversare Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

37 Spettri raccolti contemporaneamente per RPC e CI
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Un po’ di raw data Camera Ionizzazione Sono eventi di cui si conosce il tempo rispetto al t0 Spettri raccolti contemporaneamente per RPC e CI RPC Gd confronto fra i RPC e CI Due regioni: n termici risonanze Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

38 Spettri nella zona delle risonanze (pochi eV)
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Un po’ di raw data 2 Spettri nella zona delle risonanze (pochi eV) Camera Ionizzazione Sono risonanze dovute alla presenza di filtri sul fascio: W, Na, Ag, S, Co RPC Gd Sono sfasati perché: la base di volo è diversa tra RPC e CI i ritardi sono diversi Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

39 Come si passa dai tempi alle energie
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Come si passa dai tempi alle energie Si fa riferimento a particelle di energia nota T.O.F. noto ritardi del sistema energie delle altre particelle Si può fare con il  flash: c’è bisogno di un set-up particolare (perché in genere si maschera il gamma flash giocando con i ritardi, in maniera che arrivi prima del t0) Si può fare facendo riferimento ad una risonanza Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

40 Si toglie e si mette un filtro e si vede quale picco scompare
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 …cioè … calibrazione Si toglie e si mette un filtro e si vede quale picco scompare energia della risonanza Per le altre energie… Meglio fare riferimento ad una risonanza, perché le condizioni sono più simili a quelle di operazione nella regione dei termici Si fa separatamente per CI ed RPC Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

41 Presenza di picchi nello spettro: picchi della sezione d’urto del Gd W
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Cosa si ottiene I due spettri adesso sono calibrati = energia delle risonanze coincidenti Ag Presenza di picchi nello spettro: picchi della sezione d’urto del Gd W Risoluzione in energia peggiore per l’RPC Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

42 Perchè la risoluzione in energia è peggiore
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Perchè la risoluzione in energia è peggiore Efficienza di conversione Gd è minore per EeV (sezione d’urto minore): meno eventi, quindi meno statistica Fondo misurato circa 6-9 volte maggiore vicino RPC rispetto alla zona della CI: circa Sv per la CI, circa 9 Sv RPC (dose di neutroni). Si tratta di neutroni “fuori tempo” perché non provengono direttamente dal fascio, ma da altre zone (schermo di B a valle delle camere, altre zone di scattering, etc.) Il trespolo e le camere sono di materiale plastico: ancora scattering: neutroni fuori tempo Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

43 Efficienza di conversione del 10B: nota
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 La regione dei termici Efficienza relativa: Ad “occhio”  2.5-3 Efficienza di conversione del 10B: nota Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

44 Un limite superiore per il fondo delle nostre camere si può ottenere:
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il fondo della misura Un limite superiore per il fondo delle nostre camere si può ottenere: esaminando i run acquisiti con la camera senza Gd In questo caso gli eventi nella regione dei termici sono: Rumore della camera Neutroni che convertono in qualche maniera nella bakelite o nel gas (prob. di conversione 10-3) Neutroni fuori tempo (del fondo) Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

45 un filtro di Cd opaco per i neutroni con Ecin< 0.5 eV
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Il fondo della misura 2 Altra maniera: un filtro di Cd opaco per i neutroni con Ecin< 0.5 eV (“cutoff” del Cd) Vantaggi: dati provenienti dalla stessa camera (anche CI) nelle stesse condizioni Rumore distribuito in maniera uniforme in tempo non in energia Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

46 Efficienza differenziale
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Efficienza Tolto in fondo … Efficienza integrale Efficienza differenziale Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

47 … Facendo riferimento alla CI
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Efficienza … Facendo riferimento alla CI Si ottiene, in assoluto, la migliore efficienza ai neutroni termici per convertitori solidi Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

48 Su due rivelatori costruiti, due funzionano …
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 Conclusioni Abbiamo sviluppato un metodo semplice (adatto per applicazioni industriali) ma efficace, per fare degli RPC dei rivelatori di neutroni termici Su due rivelatori costruiti, due funzionano … Entrambi hanno un’efficienza > 2.5 eff. CI In “OR” l’efficienza raggiunta è attorno a eff. CI Sono rivelatori facili da costruire, robusti, leggeri, economici, etc. Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy

49 E questa e’ la fine della storia ...
XVII Seminario Nazionale di Fisica Nucleare e Subnucleare Otranto, Serra degli Alimini, 20-26 Settembre 2004 E questa e’ la fine della storia ... Marcello Abbrescia - Universitá di Bari, Italy