Laudo Barbosa (24 de Maio, 2007)

Apresentação em tema: "Laudo Barbosa (24 de Maio, 2007)"— Transcrição da apresentação:

1 Laudo Barbosa (24 de Maio, 2007)
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) Detector de Neutrinos para o Reator de Angra Detector Central, Sistema de VETO, Eletrônica (resumo das diretivas de projeto) Laudo Barbosa (24 de Maio, 2007)

2 Plano de apresentação O detector central Regiões Distribuição de PMTs
Eletrônica de front-end Processamento de sinais O Sistema de VETO Blocos X&Y Barril Lógica de Trigger Operação do Detector Aquisição de dados Calibração com múons verticais Controle remoto

3 Técnica de Detecção de Neutrinos
Anti-neutrino produzido no interior do reator Próton presente nos átomos do alvo Pósitron: produto imediato da reação Nêutron: observado dezenas de s depois

4 Detector Central Regiões do detector Região ativa [ 1m, h=1.3m]
(Cintilador líquido +  0.1% Gadolínio) Gama catcher [ 1.6m, h=1.9m] (Cintilador líquido) Isolamento [ 2.2m, h=2.5m] (Óleo Mineral)

5 Detector Central Distribuição de PMTs
Área total = Sside + Stop + Sbottom  ( )  24.88m2 0,43m Cobertura 20%  4.98m2 0.43m 2.5m Área do fotocatodo = 0.038m2 # PMTs = 4.98/0.038  131 6.91m 2.2m 0.45m 134 PMTs implementadas

6 Detector Central Montagem das PMTs Interna Semi-interna Externa Base +
Front end Base + Front end Externa Base + Front end

7 Detector Central Montagem das PMTs
Fotomultiplicadora atualmente em teste: Hamamatsu 5912

8 Detector Central Processamento de sinais Eletrônica de Front end
Input Buffer Amplifier & Shaper Comparator Line Driver To ADC To Trigger Pode ser feito: Dentro do bloco de front-end Na aquisição de dados (analógico) Na aquisição de dados (digital) Eletrônica de Front end

9 Detector Central Circuito de Trigger Critério de Trigger (Ex.):
128 logic signals Detector Triggering (FPGA + ADC) VETO circuit Record event (VME Bus) 128 analog Critério de Trigger (Ex.): (pósitron + neutron em t s) && (nenhum VETO em t’ s)

10 Sistema de VETO Básico Eventos espúrios (cósmicos, radioatividade natural ... ) devem ser vetados Caso o detector não seja coberto por blindagem  fluxo > 2000 muons/s Dada uma janela de 150s  em média 0.3 partículas cósmicas detectadas Perda de aproximadamente 30% da eficiência de detecção devido ao VETO  O detector deve estar coberto por uma camada que reduza a taxa de incidência de raios cósmicos. Um múon vertical tem um valor médio de perda de energia por unidade de comprimento conhecido Múons cósmicos podem, portanto, ser usados no processo de calibração em energia A forma de onda dos sinais detectados é amostrada continuamente Os dados adquiridos são tratados como eventos ‘físicos’ ou eventos de ‘calibração’

11 Sistema de VETO Básico SIGNAL Prompt Neutron VEM/Cosmic TRIGGER VETO
GATE s

12 Sistema de VETO Arranjo Experimental

13 Sistema de VETO Cintiladores (Barril e X&Y) Barril
3 m de comprimento, 1,5 cm de espessura, cm de largura Leitura de sinal: PMTs pequenas (multi-pixel). Fixado em uma estrutura de barril. X&Y 3 m de comprimento, 1,5 cm de espessura, 15 cm de largura Leitura de sinal: fibra óptica + PMT segmentada, ou PMTs pequenas. Montado em um único bloco (*) Dimensionamento “tentativo”, sujeito a modificações

14 Fotomultiplicadoras segmentadas
Sistema de VETO Cintiladores (Barril e X&Y) Exemplo de montagem (cintilador + fibra óptica), construído em Argonne, para o projeto AMIGA/Auger. Fotomultiplicadoras segmentadas (série Hamamatsu R8520)

15 Event Triggering Logics
Sistema de VETO Lógica de Trigger 2x50 X channels 2x50 Y channels 14-16 Barrel channels VETO Triggering (FPGA1) VETO Event Triggering Logics (FPGA2) Neutrino VEM Other Record Event Detector Triggering

16 (VEM = “Vertical Equivalent Muon”)
Operação do Detector Calibração com VEM Distribuição de carga para múons no observatório Auger (VEM = “Vertical Equivalent Muon”)

17 Operação do Detector Controle remoto Angra DAQ Network system DETECTOR
O detector adquire dados continuamente, registrando eventos classificáveis como: - Neutrinos ( “golden” ) - VEM (calibração) - Outros (ex: múons inclinados, decaimento de múons...) O Sistema de Aquisição realiza interface entre os níveis de Detector/front-end e Transmissão Os dados são armazenados localmente (em Angra) e transmitidos a uma estação no CBPF O controle do detector e a disponibilização dos dados são feitos na estação, via aplicatios web-based DAQ system DETECTOR radio link Angra Network CBPF