1 Stato del PID a Padova e richieste. 2 Update sul PID a Padova  Costruzione camere termostatiche  Box in alluminio coibentato, raffreddato con peltier.

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1 1 Stato del PID a Padova e richieste

2 2 Update sul PID a Padova  Costruzione camere termostatiche  Box in alluminio coibentato, raffreddato con peltier e riscaldato da resistenza; controllato con microcontroller nel range 10 – 40 °C, con precisione 0.1°C. Da migliorare precisione e stabilità a lungo termine (obiettivo: ΔT int ≈10mK con ΔT ext ≈5°C) ‏  Costruzione contenitori per fotorivelatori  Per SiPM (e MPPC): box in alluminio a tenuta di luce, con accoppiamento di precisione per la fibra ottica; contenenti due dispositivi e relativi preamplificatori.  Per MCP: supporti in PVC a tenuta di luce, con accoppiamento per fibra ottica e alloggiamento per amplificatore.

3 3  Sviluppo di preamplificatori custom  Abbandonati amplificatori commerciali (es. Hamamtsu C5594), per ragioni di costo, a favore di un amp. custom basato sul chip THS4303. Pro: maggiore guadagno, regolabile  Acquisito dispositivi  10 SiPM dalla FBK:  4 with 625 pixels (px size: 40x40 μm) ‏  4 with 400 pixels (px size: 50x50 μm) ‏  2 with 100 pixels (px size: 100x100 μm) ‏  6 MPPC dalla Hamamtsu:  2 with 1600 pixels (px size: 25x25 μm) ‏  2 with 400 pixels (px size: 50x50 μm) ‏  2 with 100 pixels (px size: 100x100 μm) ‏  2 MCP dalla Burle  Misure effettuate:  Caratterizzazioni I(V, T) su un numero limitato di dispositivi (la consegna dei dispositivi è avvenuta, con qualche ritardo, verso la fine di novembre) ‏  Misure di dark rate. I discriminatori ORTEC 9327, benché molto performanti, sono privi di controllo remoto. Ciò rende questa misura particolarmente lenta. È necessario sostituirli con strumentazione in ambiente VME per automatizzare le misure.  Misure di guadagno e linearità vs Vbias e Temp su un paio di dispositivi (in gennaio si è guastato il laser, e si è dovuto mandarlo al costruttore).

4 4 Devices Characterization Current vs Vbias & Temperature SiPM (FBK) vs MPPC (Hamamtsu):  Lower breakdown voltage  Higher reverse current  Less sensitive to temperature

5 5 Devices Characterization Gain vs Vbias & Temperature Gain & efficiency change linearly with temperature and Vbias  no criteria to define a precise working point.

6 6 Dark Rates  Almost flat vs temperature  Dark rate decrease with threshold, more rapidly al lower voltages

7 7 Attività PID per il 2009 materiale per TOF  Materiale acquisito nel 2008 soprattutto su fondi universitari e in piccola parte da fondi INFN di sezione e di gruppo:  10 IRST-SiPM e 6 Hamamatsu MPPC, di varie tipologie  1 Agilent DSO80604B scope (6 GHz - 40 GS/s) ‏  1 Picosecond Laser System (PiLas PIL040F: 400 nm, 40 ps) ‏  2 Kithley 6487 Picoammeter/Voltage Source (uno in prestito da lab elettronico) ‏  2 Ortec 9327 Constant Fraction Discriminator  2 Wideband amplifier THS4303 (1.5 GHz, x10 amp) ‏  1 Becker&Hickl SPC 130 TDC (σ=5 ps) ‏  2 Burle MCP-PM  1 camera termostatica a Peltier con controllo a microcontroller (fatta in casa)  2 ORTEC ADC AD114 Camac (acquisiti in prestito da altro gruppo) ‏  1 evaluation board DRS4  Materiale da acquisire  Materiale per 1 camera termostatica, più capiente della precedente.€ 500  Strumentazione per automatizzare l’acquisizione del dark rate:  Dicriminatore VME mod CAEN V814 € 3500  Scaler VME mod CAEN V830AC € 2400  Peack sensing ADC mod CAEN V785AH € 3600  Necessità quindi, per terminare gli acquisti, dello sblocco dei 10 k€ assegnati s. j.

8 8 Attivita' PID per il 2009 su TOF  Completamento caratterizzazione dei SiPM  Misura caratteristiche temporali dei SiPM  Misure di efficienza dei SiPM, compresa eff. Quantistica  Misura di omogeneità della risposta dei SiPM  Misura delle proprietà di radiation hardness dei SiPM presso fascio di neutroni dei Laboratori di Legnaro (flusso >10^10 per sec e cm^2) ‏  Allestimento setup per misure di risoluzione tempi di volo (radiatori quarzo accoppiati a MCPPMT e SiPM) ‏  Misure risoluzione tempi di volo con cosmici e su test beam al FNAL

9 9 Attivita' PID per il 2009 su ingegnerizzazione DIRC  Per il DIRC bisogna ridisegnare la Stand Off Box per diminuire la sensibilità del DIRC ai fondi e possibilmente migliorare la risoluzione (sia spaziale che temporale)  Le istituzioni originariamente coinvolte nel DIRC non hanno più gli ingegneri meccanici che hanno sviluppato il rivelatore  Padova, avendo la disponibilità di un ingegnere meccanico, ha offerto aiuto nella progettazione della nuova Stand Off Box e del relativo supporto per il TDR  Già effettuato un viaggio a SLAC di un fisico e dell’Ing. Benettoni per recuperare i disegni originali e discutere delle possibili idee (essendo Benettoni responsabile della meccanica dell’IFR il viaggio è servito anche per un esame della struttura del ferro)  Benettoni nel 2009 avrà più tempo di quanto previsto da poter dedicare a SuperB

10 10 Persone coinvolte  M. Benettoni (ingegnere meccanico) ‏  F. dal Corso (tecnologo) ‏  M. Posocco  P. Sartori (non presente nei preventivi 2009)  R. Stroili  2 laureandi  1 tecnico elettronico

11 11 Richieste di Padova relative al PID M.E.: 1 viaggio per ingegnerizzazione DIRC M.I.: contatti con ditte Inventariabile: sblocco S.J. 10 keuro  Le richieste globali di Padova (PID, IFR, Computing, DAQ, 13 persone coinvolte, 5 FTE) saranno presentate da Francesco