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Caratterizzazione di un particolare tipo di rivelatore a gas: le Micromegas M.Alviggi, 28 ottobre 2009

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Presentazione sul tema: "Caratterizzazione di un particolare tipo di rivelatore a gas: le Micromegas M.Alviggi, 28 ottobre 2009"— Transcript della presentazione:

1 Caratterizzazione di un particolare tipo di rivelatore a gas: le Micromegas M.Alviggi, 28 ottobre 2009

2 I rivelatori  Sfruttano i diversi tipi di interazione per produrre un segnale visibile, in genere elettrico, dal quale risalire al punto/istante di passaggio delle particelle, tracciarle e ricostruire gli eventi Es. di rivelatore che sfrutta la ionizzazione nel gas: Gli elettroni e gli ioni prodotti sottoposti ad un campo elettrico E migrano verdo l’anodo producendo un segnale elettrico GND E R Part. carica gas HV

3 Micromegas  produzione di coppie elettrone-ione  ‘drift’ tra catodo e mesh  moltiplicazione tra ‘mesh’ e strip/pad  produzione di un segnale ‘veloce’ sulle strip di lettura 3 Regione di drift Regione di moltiplicazione HV2 HV1 catodo mesh R R GND MicroMEsh GAseous Structure

4  Moltiplicazione a valanga – Gli elettroni ( e gli ioni…) si moltiplicano con legge esponenziale: N=N 0 e  x  =primo coeff. di Townsend – Tale effetto è funzione della miscela di gas, di T, di P, dell’HV… Studiare il coefficiente di moltiplicazione M=N/N 0 (Gas Gain) in funzione della tensione misurando l’ampiezza d’impulso (vs HV mesh ) corrispondente ad una perdita di energia fissata

5 Effetto Auger  Sorgente di Fe 55 – fotoni da circa E  =5.9 KeV – Argon: E K =3.2KeV, E K -E L =2.9KeV Atomo di Argon , E   E K -E L e - E  - E K e - Auger ~E K , E  e - E  - E K fotoelettrico+fluorescenza :15%fotoelettrico+Auger : 85%

6 Spettro di ampiezza d’impulso Ampiezza impulso N eventi E  - E K ~ E 

7 Trattamento statistico dei dati  Fit con somma di due gaussiane per individuare il valor medio del picco ‘Auger’  Fit dell’andamento di tale valor medio in funzione dell’HV  Stima degli errori statistici e sistematici

8 8

9 Strumentazione misura ‘gas gain’ Ampl. Sorgente di Fe 55 GAS MIXTURE GAS MIXTURE MCA Crate NIM HV

10 THE END

11 Velocità di drift….  Track inclination: 40°  Ar:CF 4 :iC 4 H 10 (95:3:2)  Drift field: 360V/cm 11 Misurando il tempo di arrivo su ogni strip è possibile ricavare la velocità di drift tramite un fit lineare Rob Veenhof Drift path (mm) Drift time (ns) v d = 8.4 cm/us 8 cm/µm Cluster First strip Last strip

12 Strumentazione misura di V_drift Am plif. Cosmici Crate VME AND START STOP scintillatori


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