CORAM Cosmic Ray Mission M.R. Coluccia a,c, A. Corvaglia c, P. Creti c, I. De Mitri a,c, M. Panareo b,c, C. Pinto a,c (a)Dipartimento di Fisica, Università del Salento, Lecce (b)Dipartimento di Ingegneria Innovazione, Università del Salento, Lecce (c)INFN – Sezione di Lecce Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 1

Esperimento di OUTREACH Centenario dalla scoperta della radiazione cosmica ( ) voli di V. Hess su pallone Outreach nelle scuole Costruzione detector per la misura dei RC secondari finanziato da INFN Volo su pallone (ASI) Misure a varie quote e underground (LNGS - LNS) Coinvolgimento studenti e docenti nelle varie fasi di ideazione, progettazione, costruzione, test, misure, analisi Open days, mostre, conferenze,…. Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 2

Scopo dell’Esperimento Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 Condurre un esperimento simile a quelli di G. Pfotzer utilizzando un setup sperimentale sufficientemente semplice ma al tempo stesso in grado di fornire diversi tipi di informazione, variando la soglia di energia minima delle particelle considerate e il range angolare considerato. La disponibilità dell’ASI (Agenzia Spaziale Italiana) di ospitare tale setup sperimentale a bordo di palloni lanciati da diverse basi, localizzate a latitudini molto diverse, potrebbe inoltre fornire la possibilità dello studio anche degli aspetti legati ai diversi tagli geomagnetici presenti nelle varie regioni. L’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) ha manifestato interesse nei confronti di questa iniziativa, in particolare finanziando la costruzione del rivelatore e della relativa elettronica di lettura, trigger ed interfacciamento. 3

Il Rivelatore (I) Il rivelatore che si intende adoperare è costituito da strati di scintillatore organico plastico, letti da Avalanche Photo-Diodes (APD), e strati di ferro, usato come assorbitore. Ciascuno strato di scintillatore è costituito da una “mattonella” di 30×30×1cm 3 di densità media pari a g/cm 3 (BC-412), letto da APD attraverso una fibra ottica wavelengh-shifting (WLS) opportunamente posizionata per la raccolta della luce. Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 4

IL Rivelatore (II) E stato scelto questo setup in quanto assicura sufficiente stabilità ed evita l’uso di alte tensioni di alimentazione, altrimenti necessarie nel caso di utilizzo di fotomoltiplicatori Questa configurazione assicura un’energia minima delle particelle rivelate mediante una coincidenza tripla dei quattro piani orizzontali di scintillatore, dell’ordine di 100MeV nel caso di una m.i.p. La presenza di strati di scintillatore anche all’esterno rende possibile l’eventuale misura del flusso nella sua componente orizzontale La massa totale stimata del rivelatore descritto, completo di struttura meccanica di sostegno ed elettronica e’ di circa 60kg. Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 5

Prototipo con Rivelatori 15cmx15cm Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 6

Prototipo (II) I motivi per realizzare questo setup sono molteplici: – Caratterizzazione dei rivelatori in relazione a questa specifica applicazione – Stabilirne il punto di funzionamento – Valutare le problematiche di costruzione della meccanica – Stimare la risposta del rivelatore finale E’ costituito da 4 strati di rivelatore a scintillatore plastico intervallati da tre piani di ferro di 2cm di spessore e corrisponde approssimativamente a ¼ del rivelatore finale per massa e volume L’elettronica di lettura, integrata nel rivelatore fornisce un impulso in formato ECL quando il segnale prodotto da entrambi gli APD che leggono una fibra supera un livello di soglia prefissata. Il segnale viene elaborato attraverso una catena elettronica negli standard NIM/CAMAC Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 7

Determinazione della Soglia Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 Efficienza%= C2 C1 × 100 V TH ≡ 130mV PC 8

Programma di Outreach Circa 30 studenti partecipano al progetto, seguendone i vari aspetti Seminari rivolti ai docenti Lezioni ad hoc agli studenti partecipanti Visite in laboratorio Test su prototipo Costruzione e test apparato sperimentale CORAM Volo su pallone e analisi dati Misure a varie quote e underground Open days, mostre, conferenze Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/2011 9

Misure previste Misure su pallone Misure a LNG – Vista ai laboratori – Seminari – Misure a varie quote fino a Campo Imperatore (2000 m) Misure LNS – Misure a 10 m di profondità con supporto tecnico del LNS Conferenze: Presentazione accettata per XCVII Congresso Nazionale SIF 2011 Aquila Settembre Riunione Preventivi - INFN LECCE 07/07/