vi workshop de física e astrofísica de neutrinos – ufabc – 26/06/09
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
1
Resultados atuais dos Testes de Tubos
Fotomultiplicadores para Veto de Múons do Detector
Neutrinos Angra
Wallace Raposo 1
Mário Vaz 2
Luis Villaseñor 3
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos 2009V Encontro do Projeto Neutrinos Angra
1 Mestrado em Instrumentação Científica do CBPF2 LAFEX – CBPF3 Universidade de Michuacan, Morélia, Mexico
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
2
Resumo
Resultados Obtidos, Conclusões e Perspectivas
Testes de Cintiladores, Fibras WLS e MAPMT
Objetivos do Sistema de teste de MAPMTs
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
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
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
e obter o título de mestre...
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
4
Origem do setup: teste da Hamamatsu R5912
AngraNote 003-2007
Test Setup to Measure Gains of the Angra Photomultipliers Using the Single Photoelectron Technique
W. Raposo, M. Vaz - CBPF, Rio de Janeiro, BrazilL. Villasenor - UMSNH, Morelia, Mexico
Measurements of Signals from Muons Crossing Vertically and Horizontally the Hamamatsu R5912 PMT
AngraNote 004-2007
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
5
Setup de Teste de MAPMT
Diagrama de Blocos
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
6
2 fibras WLS na guia de PVC Cintilador plástico + fibras WLS
μ
λTiraPlástica
Cintiladora
Fibra Plástica Cintiladora WLS
Setup de Teste de MAPMT - fibras cintiladoras tipo WLS
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Setup para teste de MAPMT - I
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
7
Cintilador +fibra WLS + guia + MAPMT H7536A + cabos coaxiais
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
8
18 cabos coaxiais para os anodos + 1 cabo coaxial para o dinodo + cabo HV
Setup para teste de MAPMT - II
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
9
Setup para teste de MAPMT - III
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
10
Setup para teste de MAPMT - IV
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
11
Setup para teste de MAPMT - V
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Aquisição de Dados com Software LabVIEW
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
• 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)
Software LabVIEW – temperatura e tensões
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Software LabVIEW para osciloscópio de múltiplos canais
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
15
Fonte Negativa: dependência com Temperatura
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Detecção de Múon com H7546A a 900V – Carga (pC)
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Detecção de Múon com H7546A a 900V – Amplitude(mV)
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Pulses within 20 ns of right window border
(Q miscalculated)
Noise
1 PE
2 PE
Single Photon Electron 1 canal
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 – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
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 – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
Conclusões
Teste de PMTs - não medimos: Eficiência Quântica, resposta espectral, eficiência de coleta de fotoelétronsMedimos:Ganho com divisor resistivo da Hamamatsu e fonte de alta tensão do Gabriel Ruído e relação sinal-ruidoInteração ambiental: só temperatura Precisamos de mais medidas:Interação ambiental: campos e temperatura Estabilidade e armazenamentoUniformidade
Métodos usados nas medidas:Contagem de pulsos- amplificação, discriminação, contagemAmostragem com osciloscópio Digital e aquisição via PC
Métodos a serem usados em medidas posteriores:Corrente contínua - amplificaçãoAmostragem com sistema dedicado e aquisição via PCDefinir a variação da GHVPS (nova versão) com a temperaturaTomar dados sobre a umidade do ar
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC – 26/06/09W.Raposo, M.Vaz – Resultados Atuais do Teste de PMT para Veto de Múons
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.