VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos 2009

Apresentação em tema: "VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos 2009"— Transcrição da apresentação:

1 VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos 2009
V Encontro do Projeto Neutrinos Angra Resultados atuais dos Testes de Tubos Fotomultiplicadores para Veto de Múons do Detector Neutrinos Angra Wallace Raposo 1 Mário Vaz 2 Luis Villaseñor 3 1 Mestrado em Instrumentação Científica do CBPF 2 LAFEX – CBPF 3 Universidade de Michuacan, Morélia, Mexico VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 1 1

2 Testes de Cintiladores, Fibras WLS e MAPMT Conclusões e Perspectivas
Resumo Objetivos do Sistema de teste de MAPMTs Testes de Cintiladores, Fibras WLS e MAPMT Resultados Obtidos, Conclusões e Perspectivas VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 2 2

3 Objetivos do Teste de MAPMT para veto de múons
Medir: ganho e estabilidade; sensibilidade; ruído térmico do fotocatodo e dinodos; Outras fontes de ruído (raios cósmicos, EMI); linearidade, apesar de não ser necessário para múons; Em função de: tensão de alimentação, temperatura, divisor resistivo (integrado na H7546A) Formar a base de desenvolvimento do protótipo de veto de múons e obter o título de mestre... VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 3

4 Origem do setup: teste da Hamamatsu R5912
AngraNote Test Setup to Measure Gains of the Angra Photomultipliers Using the Single Photoelectron Technique AngraNote Measurements of Signals from Muons Crossing Vertically and Horizontally the Hamamatsu R5912 PMT W. Raposo, M. Vaz - CBPF, Rio de Janeiro, Brazil L. Villasenor - UMSNH, Morelia, Mexico VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 4 4

5 Setup de Teste de MAPMT Diagrama de Blocos
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6 Setup de Teste de MAPMT - fibras cintiladoras tipo WLS
μ λ Tira Plástica Cintiladora Fibra Plástica Cintiladora WLS 2 fibras WLS na guia de PVC Cintilador plástico + fibras WLS VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 6

7 Setup para teste de MAPMT - I
Cintilador +fibra WLS + guia + MAPMT H7536A + cabos coaxiais VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 7

8 Setup para teste de MAPMT - II
18 cabos coaxiais para os anodos + 1 cabo coaxial para o dinodo + cabo HV VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons 8

9 Setup para teste de MAPMT - III
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10 Setup para teste de MAPMT - IV
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11 Setup para teste de MAPMT - V
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12 Aquisição de Dados com Software LabVIEW
Controle dos instrumentos de medidas utilizados (sensor de temperatura, osciloscópio, multímetro de varredura) Interfaces utilizadas: USB, GPIB, Tektronix VISA, 1-wire (RS232 adapter) Gravação dos dados de uma varredura (2500 pontos por canal a 8 bits) a cada trigger do osciloscópio, mais o valor das escalas vertical e horizontal e a posição dos traços na tela do osciloscópio Aquisição de temperatura e tensão das fontes não é síncrona com a aquisição de eventos da MAPMT Programa para processamento de dados off-line (transforma 2500 caracteres ASCII em uma planilha para a análise com ROOT) VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons

13 Software LabVIEW – temperatura e tensões
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14 Software LabVIEW para osciloscópio de múltiplos canais
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15 Fonte Negativa: dependência com Temperatura
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16 Detecção de Múon com H7546A a 900V – Carga (pC)
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17 Detecção de Múon com H7546A a 900V – Amplitude(mV)
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18 Single Photon Electron 1 canal
Pulses within 20 ns of right window border (Q miscalculated)‏ Noise 1 PE 2 PE Ganho medido de um pixel da H7546A com a técnica de singlePE: da ordem de 3.2 x 10^6 (vide “Illustration of the SinglePE technique to measure the gain of a M64 (H7546A) Multianode PMT” – Angra Meeting Campinas 2008) VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons

19 Resultados Foi feito um sistema de teste de PMTs com LED azul gerando fótons simples e também fótons de cintiladores com fibras ópticas WLS detectando múons. Temos resultados de testes que nos permitem caracterizar PMTs e também cintiladores com fibras ópticas WLS. VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons

20 Conclusões Teste de PMTs - não medimos:
Eficiência Quântica, resposta espectral, eficiência de coleta de fotoelétrons Medimos: Ganho com divisor resistivo da Hamamatsu e fonte de alta tensão do Gabriel Ruído e relação sinal-ruido Interação ambiental: só temperatura Precisamos de mais medidas: Interação ambiental: campos e temperatura Estabilidade e armazenamento Uniformidade Métodos usados nas medidas: Contagem de pulsos- amplificação, discriminação, contagem Amostragem com osciloscópio Digital e aquisição via PC Métodos a serem usados em medidas posteriores: Corrente contínua - amplificação Amostragem com sistema dedicado e aquisição via PC Definir a variação da GHVPS (nova versão) com a temperatura Tomar dados sobre a umidade do ar VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons

21 Referências 1 – Green, Dan. The Physics of Particle Detectors, Cambridge University, 2000. 2 – Hamamatsu Photonics K.K. Photomultiplies Tubes: Basics and Applications 3rd Ed., 2006. VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09 W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons