Misura della velocità dei muoni dei raggi cosmici

Presentazione sul tema: "Misura della velocità dei muoni dei raggi cosmici"— Transcript della presentazione:

1 Misura della velocità dei muoni dei raggi cosmici
L’osservazione al “suolo” dei muoni prodotti dai raggi cosmici è forse la prova sperimentale più evidente della dilatazione dei tempi. Per spiegare l’effetto si deve avere: Interessante misura diretta della costante fondamentale c in ambito “corpuscolare” V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

2 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2012-13
Misura di velocità dal tempo di volo (TOF) ti L tf V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

3 Problematica della misura
misura concettualmente semplice c≈ 3.108m/s dunque per L~1 m→ Dt~3 ns! sistema “veloce” (rivelatore, elettronica, ecc..) tipica configurazione esperimento della fisica sub-nucleare: trigger, acquisizione dati , analisi off-line. V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

4 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2012-13
Rivelatore a scintillazione: una particella carica genera una luce scintillante in particolari cristalli fotomoltiplicatore Scintillatore guida di luce V t Per misure di tempo risoluzione ~ns (10-9 sec) Segnale analogico V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

5 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2012-13
Stazione per raggi cosmici di ATLAS Piano 1 V t L~3m Piano 2 Dt~10 ns V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

6 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2012-13
Non è così semplice: per essere sicuro che passa attraverso i due rivelatori devo fare la “coincidenza temporale” dei due piani (AND); dunque devo aspettare il passaggio per il secondo piano, ma devo “tenere in memoria” il tempo di passaggio attraverso il primo piano! Logica Trigger OK DATI Acquisizione V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

7 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2012-13
ANALOGICO NIM STANDARD “0” “1” Una volta ottenuti i segnali nello standard NIM si può implementare, con moduli elettronici dedicati, la logica di trigger e la procedura di acquisizione (ritardi, start clock, veto, busy, ecc…) V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

8 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2012-13
Acquisizione ed analisi Correzioni (ritardi, risoluzioni, ecc..) Stima della velocità con l‘incertezza V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

9 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2011-12
Proviamo a misurare su diverse distanze per ridurre effetto sistematico sui tempi di volo uso tracking semplificato (L1,T1) (L2,T2) (L3,T3) Pendenza non varia Pendenza varia -> Dv sist. V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale

10 V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale 2011-12
Piano di lavoro Fenomenologia: dilatazione relativistica, raggi cosmici, produzione dei muoni, ecc… Tecniche sperimentali: scintillatori, fototubi, elettronica NIM, ecc… Set- up dell’apparato Presa dati ed analisi V. Canale - Laboratorio di Fisica- Laurea Magistrale