La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Come fanno i ricercatori a vedere le particelle? Alessandro Scordo AISTAP Summer Camp 2013 11/07/2013 LNF, Frascati.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Come fanno i ricercatori a vedere le particelle? Alessandro Scordo AISTAP Summer Camp 2013 11/07/2013 LNF, Frascati."— Transcript della presentazione:

1 Come fanno i ricercatori a vedere le particelle? Alessandro Scordo AISTAP Summer Camp /07/2013 LNF, Frascati

2

3 Telescopi

4 Occhio umano

5 Microscopio

6 Acceleratori

7 Rivelatori di particelle

8 Energia Tempo Rate Cosa possiamo misurare e come? Impulso (o energia???) Posizione Tracce Massa (o energia???) Molteplicità

9 Proprietà elettroniche degli atomi Tutti vogliono essere nobili!!! Lacqua è un buon esempio….

10 Proprietà elettroniche dei materiali Livelli atomiciBande molecolari

11 Che succede se qualche elettrone salta in banda di conduzione? 1)Drift: un campo elettrico può muovere questi elettroni promossi 2)Moltiplicazione: effetto quantistico che si innesta se il campo è sufficientemente intenso 3)Ricombinazione: se nessuno fa niente gli elettroni tornano a posto Bello....come si usa???

12 I fisici devono essere svegli e intelligenti… holes !!! h+h+ h+h+ h+h+ h+h+

13 Particelle attraverso la materia Una particella che attraversa il rivelatore rilascia coppie e-h e - e h + vengono raccolte allanodo e al catodo (più velocemente possibile….) Grazie ad un campo elettrico si crea una corrente che sarà proporzionale al numero di cariche generate (a sua volta proporzionale allenergia rilasciata dalla particella)

14 Misure di energia: la formula di Bethe Bloch

15 Un caso reale: studiamo un evento in KLOE e + + e - -> -> K + + K - Calorimetro Si misura lenergia cinetica delle particelle (anche neutre) dalla quale si può risalire ad altre proprietà Drift Chamber Si misura lenergia rilasciata dalle particelle (cariche) e si vedono le tracce; da questo si può risalire ad altre proprietà

16 Calorimetro: come funziona? Fotoni Adroni

17 Drift Chamber: come funziona? Possiamo ricostruire tracce, carica, velocità, impulso ed energia….come?

18 Qualche formuletta.... Energia totale relativistica Energia cinetica relativistica Massa a riposo Fattore relativistico << 1 nel caso classico Impulso relativistico

19 Un caso reale: studiamo un evento e + + e - -> K+K+ K-K- p - ( 0 )

20 Identifichiamo le particelle cariche: Drift Chamber Drift Chamber Ecco i nostri protoni e pioni !!!

21 Identifichiamo le particelle cariche: calorimetro calorimetro Ecco i nostri protoni e pioni !!!

22 Ci manca un 0 : Time of Flight (TOF) e- - -

23 Ci manca un 0 : calorimetro 0 --> > + ( 0 ) V = R i / T cl

24 Ci manca un 0 : calorimetro M( 0 ) ~ 135 MeV/c 2

25 Posizione dei vertici p - Inizio DC Beam Sphere (DA ) Beam Pipe (DA )

26 La quantizzazione in tasca…

27 SiPM : misuriamo un fotone

28 Ecco il segnale in uscita sulloscilloscopio:

29 Legge di Ohm Definizione di corrente Definizione di carica

30 b (time) h (Volt Ω)

31

32 E giusto? gli errori sono importanti….. 30 % di errore per colpa del vostro occhio ( e non solo…)

33

34

35 We got a signal... and now what?

36 Analog – Digital conversion Digital signal; signal is a function of discrete numbers, F(N) Analog signal; signal is a function of continuous numbers, usually time, F(t) The world is analogic but Pc and analysis software can only work with digital informations….. Analog signal have to be converted to digital signals!

37 Analog – Digital conversion SamplingQuantization

38 Analog – Digital conversion channels

39 Analog – Digital conversion In this world….. ….this is poker !!!

40 Analog – Digital conversion Converting analog signals into digital signals, some information may be lost … but are they really necessary?

41 From analog signals to files and histograms: Data AQuisition methods

42 DAQ : Discriminators

43 DAQ : QDC (charge to digital converter) QDC values (integer numbers) Histograms

44 DAQ : TDC (time to digital converter)

45 DAQ : Scaler 4 events in 10 seconds Rate = 0,4 Hz

46 New physicists? Questions?


Scaricare ppt "Come fanno i ricercatori a vedere le particelle? Alessandro Scordo AISTAP Summer Camp 2013 11/07/2013 LNF, Frascati."

Presentazioni simili


Annunci Google