Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 1 AMS alla ricerca dellantimateria n Il passato:AMS-01 missione STS-91, giugno 1998 10 giorni sul.

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1 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 1 AMS alla ricerca dellantimateria n Il passato:AMS-01 missione STS-91, giugno 1998 10 giorni sul Discovery n Il presente:costruzione di AMS-02 n Il futuro:AMS-02 missione sulla ISS 3(+) anni, ottobre 2003

2 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 2 AMS nello spazio AMS nello spazio n un payload per navette o stazioni spaziali n un grande spettrometro magnetico n il primo esperimento di fisica delle particelle nello spazio n il più grande rivelatore in silicio in funzione nel 1998

3 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 3 AMS Physics Goals (1) n Misura degli isotopi di H, He,… C –origine dei raggi cosmici e propagazione nella nostra galassia n Antiprotoni e positroni –ricerca di sorgenti esotiche n Fotoni di alta energia (> 1 GeV) –complementare ai telescopi terrestri e agli apparati su satelliti

4 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 4 n Evidenza dantimateria: antistelle, antimateria primordiale n Spiegazione per la formazione di dominî di antimateria? AMS Physics Goals (2) n Assenza dantimateria: quale spiegazione per la scomparsa dellantimateria? (strong CP-violation?) Lantielio potrebbe avere origine dalla nucleosintesi primordiale OPPURE da antistelle Lanticarbonio potrebbe solo venire da antistelle! Ricerca di antimateria: scopo principale di AMS, fino a |Z| = 6

5 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 5 Apparato per il volo precursore: AMS-01 (1) n Costruzione –montaggio, integrazione, test di sistema –qualificazione spaziale : outgassing, vibrazioni n Magnete permanente –diametro 1.2m, altezza 80cm, 1900 kg –0.15 T –elementi di Nd-Fe-B ad alto campo

6 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 6 Apparato per il volo precursore: AMS-01 (2) n Tracker –4 piani interni e 2 piani esterni parzialmente equipaggiati (~40%) –57 moduli composti da 11-15 rivelatori a microstrip in silicio, doppia faccia, DC –front-end Viking/High Dynamic Range 4 s peaking time, 0.7 mW/canale –365W assegnati (1 kW totale), 0.5 Mbit/s (1 in tot.), 5MHz ADC sui TDR esterni

7 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 7 Apparato per il volo precursore: AMS-01 (3) Apparato per il volo precursore: AMS-01 (3) n Time-of-flight - 4 piani –trigger –velocità e |carica| n Anticoincidenza - 16 contatori –controllo del background (albedo) n Aerogel Threshold Cherenkov –2 piani –168 10x10cm 2 celle solide, 7cm spessore

8 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 8 La missione Discovery STS-91 2-12 giugno 1998 n Test finali al KSC ed installazione sullo Shuttle Discovery n Lancio: data download al JSC –slow rate, high rate data link n Atterraggio al KSC: rientro in Europa n Beam test (+ muoni cosmici) –GSI-Darmstadt: elio, carbonio –Cern: particelle cariche (pioni, muoni)

9 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 9 Risultati da AMS-01 STS-91 n Ricerca di antielio –2,86 milioni di nuclei di elio osservati –rigidità (p/Z): da 1 a 140 GV n Ricerca dellantimateria n Spettri dei protoni cosmici –da 0.1 a 200 GeV n Raggi gamma

10 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 10 AMS sulla Stazione Spaziale Internazionale: AMS-02 n Ottimizzazione del progetto finale –qualificazione spaziale degli elementi n montaggio, completa qualificazione spaziale, prove a lungo termine –<2000 kg, 2kW, 10g, T, (micro)meteoriti n installazione sulla Stazione Spaziale –da 3 a 5 anni di presa dati n (se ci sarà un rifornimento di elio…)

11 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 11 Lapparato per ISS: AMS-02 (1) n Magnete superconduttore n n spin-off di Oxford Instruments, 1T (0.14T) n Tracker: 8 strati completi n 192 moduli di 7-15 rivelatori a microstrip in silicio, DC, risoluzione 10 m/30 m, 200.000 canali n Synchrotron Radiation Detector (SRD) n raggi X da elettroni di alta energia in B(E) n 2400 elementi cristallo/PMT, 4800 canali

12 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 12 Lapparato per ISS: AMS-02 (2) n RICH: Aerogel radiator, / 10 -4 –identificazione di carica fino a Z 26 per raggi cosmici fino a 13 GeV per nucleone n ECAL: 3d sampling calorimeter –80 strati di piombo e fibre, 15.5 X 0 –0.5 GeV - 1 TeV, esclusione protoni 10 -4 n TRD (Transition Radiation Detector) –20 strati di radiatori e tubi proporzionali

13 Davide Vitè - Universita' di Ginevra Torino, 15.9.2000 13 quindi…… (conclusioni) n Per il futuro, ci attende… –molto lavoro... n la costruzione di AMS-02 deve iniziare –molti dati... n dal 2003 per 3 anni (o più) –e molto divertimento !!! n Cern --> Nasa n acceleratori --> particelle primordiali