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PubblicatoSara Murgia Modificato 8 anni fa
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P. Valente, N. Drenska, R. Faccini, S. Martellotti INFN Roma & Sapienza, Dipartimento di Fisica C. Gatti, G. Gatti, V. Lollo INFN LNF Lo Spettrometro Magnetico di SITE: “lessons learned”
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Principi di partenza + Risoluzione spettrometro magnetico “Regola di Barber” Vincoli di spazio + Focussing del fringe field +
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Collimare o non collimare? Se p e sono correlati: Collimare altera la distribuzione in impulso Se si vuole misurare l’intensità degli elettroni: Collimare riduce l’intensità del fascio Siamo partiti con l’idea di non collimare, anche per avere sensibilità a basse cariche: in realtà dalle misure con Lanex la carica sembra sempre essere stata elevata…
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Risposta proporzionale Tunable over 3 orders of magnitude Factor 32 At least 3 orders of magnitude Fiber photo-yield + optical coupling Q Measured = N particles × N ph.el./particle × A ndf × G PMT × G electronics
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1x10 9 e 1.5x10 9 e 3x 10 9 e Risposta in funzione della carica 5 4x10 8 e - Total fiber charge Beam charge(nC) 2x10 8 e - 1x10 9 e - 1.5x10 9 e - 3x10 9 e -
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Elettroni su Lanex … in effetti in aggiunta al core più intenso sembra essere praticamente sempre presente un “alone” diffuso
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Progetto di base Due distinti piani di rivelazione A “basso” impulso: o Risoluzione in impulso non limitata dalla risoluzione spaziale del rivelatore o Rivelatore nel piano focale A “alto” impulso: o Risoluzione limitata dalla risoluzione spaziale del rivelatore Compromesso: Misurare impulsi più elevati con peggiore risoluzione
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Possibile variante del progetto Data la presenza della componente più focheggiata, probabilmente di più alta energia: Aggiungere un rivelatore a più alta risoluzione spaziale (e migliore risoluzione in impulso) Necessariamente con area sensibile più piccola Da piazzare “in avanti” Con possibile lettura 2D
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Operazione in regime di interazione laser-plasma Problema principale: Completa saturazione dell’elettronica a causa del rumore elettronico
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Problemi riscontrati: rumore elettromagnetico 50 mV/div Segnale di LED PMT non collegato 200 ns/div Rumore legato al cattivo grounding Migliorabile migliorando le connessioni di massa Non l’unica sorgente di rumore Frequenze caratteristiche Non collegato alla presenza di alimentazione HV
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Rumore e.m. in presenza di interazione laser-GAS 500 mV/div 200 mV/div 2 V/divSegnale di luce PMT lontano PMT vicino 50 ns/div La maggior parte del rumore è raccolta da: PMT e connettore Cavi di connessione all’elettronica
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Strategie per migliorare il rapporto segnale/rumore Allontanare i PMT dalla camera di interazione e schermarli: Prolunga ottica con fibre bianche (non scintillanti) Posizionare i PMT dietro il muro di radio-protezione (rumore ridotto di un ordine di grandezza) Migliorare il rapporto segnale/rumore a livello elettronico: Aumentare la tensione di alimentazione dei PMT Attenuare il segnale anologico in ingresso ai MAROC Abbiamo operato i PMT a basso guadagno per non saturare l’elettronica di lettura Il range dinamico del MAROC2 è decisamente limitato Possibile miglioramento passando alla versione MAROC3
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Strategia alternativa: utilizzare lettura ottica con CCD
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Lettura ottica con CCD Sviluppato il codice per Analizzare l’intensità del gruppo di pixel della CCD corrispondenti a una fibra Sommare queste intensità per ottenere il segnale della fibra da dare in input alla ricostruzione dell’impulso Dai primi tentativi…
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Lettura ottica con CCD …ad un’interfaccia grafica per l’analisi automatica della matrice di pixel e la ricostruzione dell’impulso
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Aumentare BL 2 : un nuovo magnete Dipolo con poli rettangolari L: 500mm Campo massimo: 1.5-1.7T Gap di almeno 35mm Uniformità del campo massimo non critica 500mm
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Aumentare BL 2 : un nuovo magnete Per aumentare l’impulso massimo misurabile con migliore risoluzione (fino a 1-2 GeV), allungare il lato di “basso impulso”
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Altri miglioramenti (importanti) Automatizzare l’acquisizione e l’analisi dei dati: Interfaccia grafica e analisi veloce in LabVIEW Velocizzare e semplificare le operazioni Migliorare la sincronizzazione con gli altri sistemi diagnostici Migliorare la sincronizzazione dell’acquisizione con i segnali che possono fornire il trigger dell’interazione laser-gas: semplificazione della temporarizzazione dell’elettronica Migliorare l’affidabilità e semplicità d’uso dell’elettronica
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