ifj pan agata 01_06
TRANSCRIPT
![Page 1: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/1.jpg)
Program
AGATA
Witold Męczyński Zakład Struktury Jądra
Seminarium IFJ PAN, Kraków, 12 stycznia 2006 r.
czyli
futurologia w spektroskopii promieniowania gamma
![Page 2: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/2.jpg)
Plan
wprowadzenie
rozwój spektrometrów tracking promieniowania
spektrometr AGATA
nasze miejsce w projekcie
organizacja projektu
![Page 3: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/3.jpg)
Eksperyment Morinagi
H.Morinaga, P.C. Gugelot, NP21(1963)293
52 MeV + 160Gd 160Dy + 4n2.5 x 3.8 cm NaI(Tl)
E=90 keV(1332 keV)4+
- 2
+
6+ -
4+
8+ -
6+
10+ -
8+
niedostateczna rozdzielczośćwysokie tłoniska wydajność
![Page 4: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/4.jpg)
Moc rozdzielcza R i granica obserwacji 0
(Np/Nb)(F) = 0(0.76R)F
R = (SE/E)(P/T)
W(F) ~ (1/F!)F
n (%) R F 0
EB IV 239 9 9.0 4 10- 4
badanie kaskady (M,0) poprzez pomiar widma koincydencyjnego pomiędzy F detektorami, F M
![Page 5: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/5.jpg)
Detektor germanowy HPGe-n+
implantacjaboru
dyfuzja litu
4 x 109 /cm3
110 x 100 mm, 770 cm3
= 181,3%
E = 2,09 keV (1332 keV)
4 kg
~ 400 mm
HPGe
J. Eberth, University of Cologne
![Page 6: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/6.jpg)
Odpowiedź detektora Ge na promieniowanie
Nuclear Physics Group, University of Liverpool
E = ~50 keV - ~10 MeV: dominacja efektu Comptona
![Page 7: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/7.jpg)
Rozwój spektrometrów : eksperyment Johnsona
43 MeV + 160Gd 160Dy +4n
A. Johnson et al., NP179(1972)753
2 Ge(Li), 43 cm3
E = 2.5 keV (1332 keV)
I 20+
![Page 8: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/8.jpg)
Rozwój spektrometrów : Escape Suppressed Spectrometer (ESS)
Ge
osłona scynt.
’veto
singles
suppressed
60Co
G. Duchêne et al., NIM and Phys.Res. A432(1999)90
P/T ~ 20% P/T ~ 55%
wzrost P/T, ~ (P/T)2
NaI, BGO
Compton-suppresion shieldAnti-Compton shield
![Page 9: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/9.jpg)
Rozwój spektrometrów : eksperyment Twina
P.J. Twin et al., PRL57(1986)811
205 MeV 40Ca + 108Pd 152Dy +4n
~ 0.6TESSA3: 16 ESS Ge, 0.5% 0 ~ 1%
~0.15
![Page 10: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/10.jpg)
Rozwój spektrometrów : eksperyment Simpsona
J. Simpson et al., PRC62(2000)024321
170 MeV 36S + 130Te 162Er + 4n
EUROBALL III: 239 Ge, ~10%
0 ~ 0.002 %
![Page 11: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/11.jpg)
EUROBALL IV, 239 HPGe
![Page 12: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/12.jpg)
GAMMASPHERE, 122 HPGe
![Page 13: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/13.jpg)
Rozwój spektrometrów germanowych
(1/
0)
![Page 14: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/14.jpg)
AGATA – myśl projektuEUROBALL
MODEL
AGATA
~ 0.4
~ 0.8
~ 0.8
Nseg ~ 5000
wg
D. B
azza
cco
, Pad
ova
![Page 15: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/15.jpg)
Tracking promieniowania
wg
E. F
arn
ea, P
ado
va
rozpraszanie komptonowskie
N oddziaływańN! permutacji: (0)(1)(2)(3), (0)(1)(3)(2)...
EPos
tarcza
pochłanianie
E
E
![Page 16: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/16.jpg)
Współrzędna radialna miejsca oddziaływania
![Page 17: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/17.jpg)
Współrzędna azymutalna miejsca oddziaływania
ampl
itu
da (
j. w
zgl.)
czas (ns)
transient (mirror) signal
net (real) signal
![Page 18: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/18.jpg)
Analiza kształtu impulsu (PSA)
wg Th. Kroell, Padova
konwersja sygnał-cyfrapróbkowanie 10 ns~7000 kanałów
![Page 19: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/19.jpg)
Skanowanie kryształu detektora
A.Boston et al., Univ. of Liverpool
![Page 20: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/20.jpg)
Tracking – schemat ideowy
Pulse Shape Analysisto decompose
recorded waves
Highly segmented
HPGe detectors
·
·
··
Identified interaction
points(x,y,z,E,t)i
Reconstruction of tracks
e.g. by evaluation of permutations
of interaction points
Digital electronicsto record and
process segment signals
1
2 3
4
reconstructed -raysJ. Simpson, Daresbury
![Page 21: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/21.jpg)
Spektrometr AGATA
Advanced GAmma Tracking Array
180 heksagonalnych kryształów HPGe36 segmentów w krysztale
6480 segmentów12 pentagonalnych kryształów HPGe
362 kg HPGe60 potrójnych klastrów
kąt bryłowy 82%promień wewnętrzny 23 cm
elektronika cyfrowaanaliza kształtu impulsu
tracking promieniowania
Pozycyjnie czuły spektrometr promieniowania
![Page 22: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/22.jpg)
Detektor Agaty
HPGe, typ ndługość 90 mmśrednica 80 mm36 segmentówkapsuła Al 0.8 mm36 + 1 wyjść
![Page 23: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/23.jpg)
Klaster Agaty
3 kryształy w kapsułachkriostat111 przedwzmacniaczychłodzone FET~230 wyjść
dewar LN2, 3 litry
![Page 24: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/24.jpg)
AGATA, 180 HPGe, 6480 segmentów
![Page 25: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/25.jpg)
Własności AGATY
EUROBALL IV AGATA
wg J. Simpson, Daresbury
GAMMASPHERE GRETA
wydajność: 40% (M = 1), 25% (M = 30)10% (M = 1), 5% (M = 30)
rozdzielczość:40 keV (1 MeV, v/c = 50%)
20 kHz (M = 30) 300 kHz (M = 30)
częstość
6 keV (1 MeV, v/c = 50%)
![Page 26: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/26.jpg)
Rozwój spektrometrów germanowych
AGATA
![Page 27: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/27.jpg)
„Demonstrator” AGATY
5 klastrów (15 Ge)
test PSA, tracking, DAQ poprawka dopplerowska
540 segmentów, 555 kanałów = 3 – 8% (M = 1)
= 2 – 4% (M = 30)
Cel: demonstracja idei
pomiary fizyczne
GSI FRS RISINGLNL PRISMA CLARAGANIL VAMOS EXOGAMJYFL RITU JUROGAM
![Page 28: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/28.jpg)
Rozmycie szerokości linii w efekcie Dopplera
Ge
HPGe
wiązka
j. odrzutu
R
-szy punkt oddz.
wiązka
tarczaE = E( 1 + cos) = v/c
HPGe segmentowany
detektor pomocniczy dla pomiaru prędkości v jądra odrzutu!
![Page 29: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/29.jpg)
Pierwszy pomiar testowy detektora AGATY
Uniwersytet w Kolonii, IX.2005
Th. Steinhardt et al.
<d>~5 mm
redukcja szerokości linii rozmytej w efekcie Dopplera
![Page 30: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/30.jpg)
Organizacja AGATY
AGATA Steering Commitee
AGATA Management Board
AGATA Working Groups
Detector module
Detector performance
Dataprocessing
Design andinfrastructure
Ancillary detectors & integrat.
Simulation &Data Analysis EURONS
AGATA teams
Elec.&DAQintegration
Devices for key
experiments
12 krajów europejskich, 42 laboratoria, R&D: 2003 – 2007, budowa: 2008 - ~ 2012
EU
Run Control & GUI
![Page 31: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/31.jpg)
Nasz udział w programie AGATA
AGAVA (AGata Ancillary VME Adapter) Ancillary Detector GTS Interface
Piotr BednarczykAdam CzermakBarbara DulnyJerzy GręboszAdam MajBogdan SowickiJan StyczeńJacek WrzesińskiMirosław ZięblińskiW.M.
AGATA Ancillary Detectors and Ancillary Detector Integration Working Group
EURONS 2005 - 2008
test demonstartora AGATY z detektoramipomocniczymi: Euclides, Neutron Wall, Diamond, CUP, Recoil Filter Detector...
Data Processing
GUI - Graphic User Interface
projekt, test, zastosowanie
![Page 32: IFJ PAN AGATA 01_06](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022032700/55d28132bb61eb8b078b4750/html5/thumbnails/32.jpg)
DZIĘKUJĘ!