Canali Alessandro Leoni Matteo Petrongari Marco Cenci Francesca

Presentazione sul tema: "Canali Alessandro Leoni Matteo Petrongari Marco Cenci Francesca"— Transcript della presentazione:

1 Canali Alessandro Leoni Matteo Petrongari Marco Cenci Francesca
Ranieri Leonardo Fanfoni Miriana

2 Ideazione e realizzazione di misure con Multi Pixel Photon counter (MPPC)

3 Conduttori, semiconduttori e isolanti

4 Drogaggio e giunzione p-n
La giunzione p-n è alla base di tutti i rivelatori a silicio Applicando una ddp: Diretta Passaggio di corrente Inversa Corrente nulla Inversa geiger Valanga di e-

5 Nel rivelatore …

6 RIVELATORI “SiPM” (Silicon Photo Multiplier)

7 I rivelatori da noi utilizzati sono SIPM, costituiti da una griglia di pixel. Quando un fotone arriva sul rivelatore ne accende uno Il segnane di uscita è la somma di tutti i pixel accesi Al ARC -Vbias Back contact p n+  Rquenching h p+ silicon wafer Front contact

8 Dark count

9 Alcuni pixel, possono accendersi per rumore termico senza che effettivamente siano stati colpiti da un fotone! In questo caso si ha un “finto evento” Questo è ciò che viene chiamato DARK COUNT.

10 CALCOLO DELLA CARICA DEGLI ELETTRONI
QUESTE SONO LE FORMULE USATE PER CALCOLARE LA CARICA DEGLI ELETTRONI: Q = i DT Q= Qe x Ga x Gs Qe = Q i = V Ga Gs R DATI DEL PROBLEMA: V= (20 ± 2) mV (altezza) DT= (50 ± 5 ) ns (base) R =50Ω Gs =7,5x105 Ga =100 CARICA STIMATA SOTTO IL SEGNALE DA UN PIXEL PROPAGAZIONE DELL’ ERRORE

11 CALCOLO DELLA CARICA DEGLI ELETTRONI
Qe =1,6x10-19

12 SETUP SPERIMENTALE La fibra scintillante e` fatta di un materiale particolare chiamato POLISTIRENE => C8H8 d=1.05 g\cm3

13 ADC E DISCRIMINATORE ADC CaeN V792 N pC Discrimnatore Ortec 935

14 programma acquisizionE DATI
LABVIEW e` il nostro programma usato per l-acquisizione dei dati

15 LINEARITA’ E CALIBRAZIONE
M(ch) = p1 + p2 M(pic) M(pic)= M(ch)-p1 p2 Dopo aver ricavato la retta si può ottenere la curva corrispondente convertita.

16 CARICA dell’ elettrone
Svolgendo la formula con i dati acquisiti dal fit precedente si ottiene: M(ch)= X M(pic) Allo stesso tempo possiamo ricavare la carica di un solo fotone rivelato facendo la differenza di due picchi: Q(1ph)= Dpeak=( )ch Dal momento che il fattore di conversione dell’ADC corrisponde circa a: ADCconv = 1.04 x10 -13C/ch

17 Si avrà: Q(1ph) =(0.8 ± 0.002) x10-11C Alla fine possiamo notare che la carica dell’elettrone calcolata ad occhio e quella misurata sperimentalmente sono compatibili:

18 Test su colla di fissaggio
Bethe - Block

19 Sr90 230 kev L’Sr90 rilascia due elettroni: e- (546 KeV) perde 272 KeV
e- (2.28 MeV) perde 189 KeV 230 kev L’ energia media rilasciata è

20 Conversione Circa 8 restanti!!! 230 KeV dunque 920 ph
Conversione – 4000 ph MeV Efficienza fibra= 4 % 37 ph che restano Attenuazione (1/e ogni 22m) 32 ph (30 cm) Efficienza rivelatori circa 50% Circa 16 ph Circa 8 restanti!!! 1 lato

21 Spiegazione : Conversione spettri Posizione 1 prima della colla
Posizione 3 dopo la colla Possiamo osservare che le pos. 1 e 2 perdono fotoni, per questo motivo concludiamo che la COLLA cambia lo spettro!

22 Grazie dell’attenzione!