Test con un sistema laser dei componenti di un rivelatore RICH Botticelli Elisabetta Civita Andrea Giudici Federica Lindiri Linda Silvestrelli Gaia Tutori: Mirazita Marco Orlandi Aldo Viticchié Angelo

Indice Scopo dell’esperienza: Descrizione strumentazione: Misure: Test per i componenti del rivelatore RICH Descrizione strumentazione: Laser e filtri fotomoltiplicatore (PMT) Elettronica QDC Misure: Caratterizzazione del laser Caratterizzazione dei filtri Caratterizzazione del fotomoltiplicatore

Laser Il PiLas è un laser : Genera impulsi ottici molto corti fino a 30 ps Ha una lunghezza d’onda 407nm (blu) Ha una frequenza che va da 0 a 1 MHz L’intensità del fascio è variabile Il diametro del fascio è di 1 mm La frequenza e il tune possono essere modificate attraverso l’unità di controllo.

I Filtri Servono ad attenuare il fascio del laser e sono posizionati davanti alla testa dello stesso. Densità ottica Trasmissione 0.5 32.0 % 1 10 % 2 1.0 % 3 0.1 %

PMT (PhotoMultiplier Tube) Fotomoltiplicatore Fotone finestra dinodi anodo alimentatore corrente in uscita elettrodo fotocatodo partitore Hamamatsu H8500 matrice di 8x8 pixel di 6.08x6.08mm ogni pixel e’ un PMT indipendente 5.2 cm

QDC (Q-to-Digital-Converter) L’oscilloscopio permette di visualizzare nel tempo l’andamento dei segnali elettrici. Il QDC converte il segnale di ingresso in numero digitale, che è acquisito solo se in coincidenza del gate. CARATTERISTICHE: modello CAEN V792; misura fino a 400pC; uscita digitale da 0 a 4095; risoluzione ~0.1 pC. Ingressi Gate

Schema del sistema di test MA-PMT Hamamatsu H8500 LASER CAEN V792 64ch QDC

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Misure Caratterizzazione del laser: Caratterizzazione dei filtri: Misure al variare del tune del laser HV= 1000 V F= 100 Hz Filtri OD= 3.0 Pixel=36 Caratterizzazione dei filtri: Misure con filtri di diversa OD Tune= 60 % Pixel= 36 Risposta del PMT Misura al variare della tensione Tune= 50 % Filtri OD= 3.5 Tutti i pixel

Prima misura Pixel = 36 Tune= 60 % HV=1000 V F=100 Hz

Misure per la caratterizzazione del laser

Calibrazione del laser

Misure per la caratterizzazione dei filtri

Calibrazione dei filtri OD Trasmissione teorica relativa Trasmissione misurata 3.0 100 % 3.5 32 % 75 % 4.0 10 % 58 % 5.0 1 % 9 %

Curve di tensione Log G= a + bV

Risultati dei fit Log G= a + bV

Conclusioni Abbiamo utilizzato un sistema per testare un fotomoltiplicatore a multianodo, da utilizzare in un rivelatore RICH. Per questi test abbiamo utilizzato un laser, dei filtri, dei moduli di elettronica, un computer per l’acquisizione. Le misure che abbiamo eseguito hanno mostrato che: La regione ottimale per il funzionamento del laser è compresa fra 40% e 70% del tune; I filtri attenuano meno il fascio laser di quanto riportato nelle specifiche; Ogni pixel ha una risposta diversa dagli altri, però l’andamento con la tensione è lo stesso.

FINE