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TPC óptica lida por fotomultiplicadores STG Fetal, FAF Fraga, LMS Margato, MMFR Fraga, RF Marques, AJPL Policarpo Jornadas LIP – 2008/01/12 LIP Coimbra.

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1 TPC óptica lida por fotomultiplicadores STG Fetal, FAF Fraga, LMS Margato, MMFR Fraga, RF Marques, AJPL Policarpo Jornadas LIP – 2008/01/12 LIP Coimbra

2 2008/01/12Jornadas LIP2 Sistema experimental – 2D Matriz de 4 PMTs Detector com triplo GEM; - Janela de entrada de mylar aluminizado - Espaço de deriva=8 mm - Mistura gasosa: Ar5%CF 4 em fluxo contínuo Fonte de 55Fe (RX de 5,9 keV) + Colimador - Agulha de seringa: - Diâmetro interno=0,5 mm - Comprimento = 27,5 mm Suporte com ajuste de altura manual Mesa que se move em X e em Y, controlada pelo software Labview. (1 passo=2,54 um)

3 2008/01/12Jornadas LIP3 Aquisição de dados Os programas de aquisição e análise de dados foram desenvolvidos em matlab As posições (x,y) de interacção de cada raio X são calculadas através do algoritmo do centro de gravidade usando os sinais produzidos pelos 4 PMTs x Y Osciloscópio Tektronix TDS7104 PC

4 2008/01/12Jornadas LIP4 Resolução espacial Histogramas das posições X e Y VGEMs=380 V

5 2008/01/12Jornadas LIP5 Resolução espacial Variação com o número de fotões

6 2008/01/12Jornadas LIP6 Varrimento

7 2008/01/12Jornadas LIP7 Colimador de 5 furos Em cada furo foi colocada uma agulha com  int =0,5 mm

8 2008/01/12Jornadas LIP8 Resolução espacial

9 2008/01/12Jornadas LIP9 Resolução espacial |center1x-center2x|= mm |center1x-center2x|real=3.00 mm Scaling factor =78.6% fwhm1x_correct=0.889 mm fwhm2x_correct=0.859 mm

10 2008/01/12Jornadas LIP10 Resolução espacial |center1y-center2y|= mm |center1y-center2y|real=2 mm Scaling factor =81.4% fwhm1y_correct=1.01 mm fwhm2y_correct=0.784 mm

11 2008/01/12Jornadas LIP11 Reconstrução 3D de traços de partículas alfa Sistema experimental Fonte de alfas: 241 Am (Energia = 5,5 MeV) Mistura gasosa: Ar5%CF 4 Alcance: 40 mm Fotomultiplicadores: Hamamatsu R1387 de 39 mm de diâmetro

12 2008/01/12Jornadas LIP12 Reconstrução de traços de partículas alfa - Duração x Y

13 2008/01/12Jornadas LIP13 Projecção do traço no eixo dos ZZ: V d (Ar+5%CF 4 )=8,8 cm/us Reconstrução de traços de partículas alfa – Coordenada Z ProjZ=V d *  t  =90º Traço Plano do GEM Duração máxima ProjZ máxima  =0º Traço Plano do GEM Duração mínima ProjZ mínima

14 2008/01/12Jornadas LIP14 Reconstrução de traços de partículas alfa – coordenadas X e Y Algoritmo de centro de gravidade

15 2008/01/12Jornadas LIP15 Reconstrução de traços de partículas alfa Alargamento do feixe de alfas Colimador:  =0,7 mm; L=5 mm

16 2008/01/12Jornadas LIP16 A precisão na determinação do ângulo teta aumenta para inclinações maiores Resolução típica para teta=45º de 2º (sigma) Reconstrução de traços de partículas alfa – Ângulo 

17 2008/01/12Jornadas LIP17 Reconstrução de traços de partículas alfa: 2 furos ProjXY=d*sin(  )ProjX=d*sin(  )*cos(  ) ProjY=d*sin(  )*sin(  ) dsin   dsin  cos  dsin  sin  X Y    d dsin  d=2,5 mm =0,5 mm 

18 2008/01/12Jornadas LIP18 Reconstrução de traços de partículas alfa: 2 furos

19 2008/01/12Jornadas LIP19 Reconstrução de traços de partículas alfa: 2 furos STG Fetal et al, Nucl. Instr. and Meth. A 581 (2007)

20 2008/01/12Jornadas LIP20 Reconstrução 3D de traços de raios cósmicos Sistema experimental Cintilador (NaI) Detector com triplo GEM + Matriz de 4 PMTs Cintilador Plástico Módulo de coincidências Osciloscópio Trigger 141 cm ~4 eventos ‘bons’/hora dE/dx=2,67 keV/cm

21 2008/01/12Jornadas LIP21 Reconstrução de traços de raios cósmicos Teta=30º Beta=90º

22 2008/01/12Jornadas LIP22 Reconstrução de traços de raios cósmicos

23 2008/01/12Jornadas LIP23 Reconstrução de traços de raios cósmicos

24 2008/01/12Jornadas LIP24 Trabalho em curso Continuar a análise dos dados adquiridos - optimizar os programas de análise de dados Testar a leitura óptica com outras configurações de PMTs e compará-la com os resultados de simulação

25 2008/01/12Jornadas LIP25

26 2008/01/12Jornadas LIP26 GEM – Gas Electron Multiplier 140  m F. Sauli, Nucl.Instr.and Methods A 368 (1997) 531

27 2008/01/12Jornadas LIP27 PMT Hamamatsu R1387

28 2008/01/12Jornadas LIP28 Detector gasoso com GEMs GEM

29 2008/01/12Jornadas LIP29 Detector com GEMs com localização bidimensional Leitura de carga Leitura de ‘strips’ ortogonais Leitura individual de cada pixel

30 2008/01/12Jornadas LIP30 25 de Setembro de 2007Café com Física30 Detector com GEMs com localização bidimensional CCDs Matriz de Fotomultiplicadores Matriz de fotodíodos Leitura de luz Sensor de luz

31 2008/01/12Jornadas LIP31 Resolução espacial |center1x-center2x|= mm |center1x-center2x|real=1.5 mm compressão=72.3% fwhm1x_correct=0.746 mm fwhm2x_correct=1.297 mm

32 2008/01/12Jornadas LIP32 Resolução espacial |center1y-center2y|= mm |center1y-center2y|real=3 mm Scaling factor =75.2% fwhm1y_correct=1.271 mm fwhm2y_correct=1.310 mm

33 2008/01/12Jornadas LIP33 Resolução espacial |center1x-center2x|= mm |center1x-center2x|real=1.5 mm Scaling factor x=72.8% fwhm1x_correct= mm fwhm2x_correct= mm |center1y-center2y|=0.734 mm |center1y-center2y|real=1 mm Scaling factor y=73.4% fwhm1y_correct=1.354 mm fwhm2y_correct= mm

34 2008/01/12Jornadas LIP34 Colimação da fonte de alfas 7.5mm     d1 

35 2008/01/12Jornadas LIP35 Aquisição de dados com 3x3 fotomultiplicadores osciloscópio PMT1 PMT2 AtrasoCh1 Osciloscópio PMT3 2XAtraso PMT4 PMT5 Atraso Ch2 Osciloscópio PMT6 PMT7 Atraso Ch3 Osciloscópio PMT8 PMT9 Atraso Ch4 Osciloscópio

36 2008/01/12Jornadas LIP36 Aquisição de dados com 3x3 fotomultiplicadores PMT CAMAC ADC0 PMT CAMAC ADC1 PMT CAMAC ADC2 PMT CAMAC ADC3 PMT CAMAC ADC4 PMT CAMAC ADC5 PMT CAMAC ADC6 PMT CAMAC ADC7 PMT CAMAC ADC8 soma Camac ADC Gate


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