4/07/2008Consiglio di Sezione1 Radiografia muonica* Introduzione Attività svolta e risultati acquisiti Dimostratore a Legnaro Metodi di analisi Risultati.

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1 4/07/2008Consiglio di Sezione1 Radiografia muonica* Introduzione Attività svolta e risultati acquisiti Dimostratore a Legnaro Metodi di analisi Risultati Nuovi progetti Costruzione nuovo rivelatore Richieste alla sezione *Non sigla ma da recepire da INFN Partecipanti: M.Benettoni, E Borsato, P. Checchia, E. Conti, F. Gonella, F. Montecassiano, G. Nebbia, M. Pegoraro, S. Pesente, S. Vanini, G. Viesti, G.Zumerle

2 4/07/2008Consiglio di Sezione2 Introduzione I muoni cosmici (1/sec/strad) attraversando del materiale perdono Energia subiscono una deviazione (diffusione multipla Coulombiana) La deviazione è circa Gaussiana con media 0 e dev. quadr. media Materiale denso: > assorbimento, >deviazione Possibile determinare la quantità (la lungh. di rad.) del materiale attraversato 1.Dalla percentuale di µ assorbiti (attenuazione del flusso) 2.Dalla misura dellangolo di diffusione

3 4/07/2008Consiglio di Sezione3 Introduzione Diffusione: tecnica proposta da un gruppo di Los Alamos per il controllo di materiali ad alto Z (contrabbando di materiale fissile) Necessita di rivelatori di traccia di grande superfice e di buona risoluzione angolare (~ 10 mrad) tempi ridotti di acquisizione dati (~5-10 min)

4 4/07/2008Consiglio di Sezione4 Vantaggi - Svantaggi rispetto alle tecniche basate sulla attenuazione del flusso Vantaggi –Ogni muone fornisce informazione sulla densità del materiale –Linformazione è potenzialmente tridimensionale Svantaggi –Linformazione contenuta nellangolo di scattering non è di tipo deterministico ma stocastico –Langolo di scattering dipende anche dal momento del muone, a priori sconosciuto

5 4/07/20085 Dimostratore a Legnaro* Utilizzate le camere ( e i SL) spare di CMS 3m x 2.4m 7 m 2 area attiva 1 mrad in Φ (2 SuperLayers, con braccio di leva) 10 mrad in Θ (1 SL) Risoluzione: 2 camere 2 SL per la valutazione del momento * Fondi da Progetto di Ateneo U.P.

6 4/07/2008Consiglio di Sezione6 Metodi di analisi Il metodo più semplice: Single Scattering Approximation (SSA) Fallisce in presenza di centri di scattering sovrapposti. Serve un algoritmo più complesso

7 4/07/20087 Risultati Piombo in camicia

8 4/07/2008Consiglio di Sezione8 Risultati Blocchetti (Fe,Pb) ad altezze diverse Blocchetti di vari materiali

9 4/07/2008Consiglio di Sezione9 Risultati Contributi da Brescia (simulazione e analisi) e Genova (metodi analisi tomografica) Presentazioni a 4 conferenze internazionali Abstract inviato ad IEEE 2009 Lavoro NIM in via di preparazione

10 4/07/2008Consiglio di Sezione10 Nuovi Progetti I ESPRESSIONE DI INTERESSE PER LA PARTECIPAZIONE AL PROGETTO SLIMPort INDUSTRIA 2015 Bando Mobilità Sostenibile Scadenza presentazione progetto: 15 settembre Solo attività di laboratorio e calcoli m.u* * Previsto assegno di ricerca =>29 mu

11 4/07/2008Consiglio di Sezione11 Nuovi Progetti II Proposal Acronym Mu-Steel Proposal full title Cosmic-ray Muons scanner to detect hidden nuclear substances List of participants [1] : [1] Participant no. *Participant organisation nameCountry 1 TG (Coordinator)Tecnogamma SpA*IT 2 DEIUniversity of Padova – Dept. of Information Eng.IT 4 INFNIstituto Nazionale di Fisica NucleareIT 5 AFVAFV Acciaierie Beltrame SpAIT 6 DUFDufercoB *Industria alta tecnologia di Badoere (TV) Scadenza presentazione progetto alla UE: 15 settembre Eventuale data inizio (dopo approvazione) 6-09

12 Nuovi Progetti II Individuazioni sorgenti orfane in camion di materiale ferroso destinato alle fonderie Risultati simulazione con 5 min di presa dati (senza ottimizzazione)

13 4/07/2008Consiglio di Sezione13 Cella di deriva CMS Possibile cella alternativa Nuovo rivelatore Nota Bene: impossibile (ed inutile) pensare di produrre camere complesse come quelle di CMS

14 4/07/2008 Nuovo rivelatore Esempio di una nuova camera per dimostratore operativo: 3 punti per traccia per piano……. 2 piani 2 coordinate= 12 strati 4x4 m 2 640 celle da 4 m ~.78 m Possibile produrne una se passa il progetto

15 4/07/200815 Richieste Programma preliminare (entro eventuale partenza progetto): Produrre un piccolo numero di celle (5-10) di dimensioni ridotte (1-2 m) Testarne il funzionamento e le caratteristiche Richieste Servizi: Progetto meccanico (Ing.) 3 m.u. Ufficio tecnico 4 m.u. Officina Meccanica 4 m.u. Progettazione-realizzazione schede elettroniche (distribuzione H.T. ecc.) 6 m.u.

16 Tecniche alternative attualmente allo studio: liquid scintillators and pulse shape discrimination (Oak Ridge National Laboratory, USA ) tecnica passiva - rivelatori in contatto con il materiale nucleare – 4-8 kg di HEU – 10 -2 cps plastic scintillators, total coverage of the container (Scientific Development Branch, Home Office, UK ) tecnica passiva – rivelatori in contatto con tutto il container – 1-2 kg di HEU – tempo di misura 1 h (simulazione MC) Pulsed DD neutron generator (Idaho National Laboratory, USA) tecnica attiva neutroni da 2.5 MeV – rivelatori a < 1 m dal materiale nucleare – 8 kg di HEU – 10 -2 cps DT neutron generator (Idaho National Laboratory, USA) tecnica attiva neutroni da 14 MeV – generatore e rivelatori in contatto con il materiale nucleare – 2.2 kg di HEU – tempo di misura 10 min. pulsed photonuclear inspection system (Idaho National Laboratory, USA) tecnica attiva – acceleratore di elettroni da 10 MeV – rivelatori a contatto con il materiale nucleare – 20 kg di HEU – tempo di misura 2 min. (fallito con shield di polietilene) transmission radiography of mono-energetic gamma rays (Massachusetts Institute of Technology and Raytheon Integrated Defense Systems, USA) tecnica attiva – 6x10 9 gamma/s/sr a 4.4 e 15.1 MeV – 100 cm 3 di HEU – tempo stimato di misura < 1 min. (simulazione MC)