Archivos Octubre 2008

Quinta sesión de medición de muones: estabilidad

Nuevas medidas a largo plazo, con bastante pentano en la columna (casi 4 cm) para que dure unas cuantas horas. Se desea estimar el consumo de pentano y observar la estabilidad en la detección de muones atmosféricos.
Flujo de CO2 al mínimo detectable por el flowmeter (1 l/h). Centellador a 12 cm sobre los strips. Lo demás, igual a la medida anterior.

Replanteo de la geometría

Conseguimos un recipiente idéntico al que va a contener el fósforo liquido que podemos usar para las pruebas mientas llega el SR-90. Comprobamos que la única forma de utilizarlo es colocándolo por debajo de la cámara. Por lo tanto hay que darla vuelta, para que no se detengan los electrones en el plano de cobre. La propuesta es montar el TGC en la guia vertical, junto con los dos centelladores, los tres detectores alineados verticalmente, sobre la base. Y la fuente radiactiva apoyada en la mesa.
Mientas tanto el Sr-90 sigue su lento camino burocrático...

Cambio en el formato de los archivos de datos

El nuevo programa de adquisición guarda en un archivo ascii sólo la siguiente información:
  • Primera linea del archivo: timestamp del momento de inicio, precedido por #
  • Para cada evento:
    • Primera linea: sólo el timestamp (int) del evento precedido de # (desaparecen el resto del contenido y la línea precedida por ##)
    • 500 líneas siguientes: las 4 columnas de las trazas de los osciloscopios (char) separadas por espacio.
El resto del procesamiento, que se hacía on-line y se guardaba en una linea ## se va a realizar con un segundo programa concatenado con este (en construcción).

Cuarta sesión de medición de muones: tasa en el tiempo

Cuarto día de mediciones, con el nuevo amplificador, modificado para aumentar la tasa de detección del tgc.
Varias medidas realizadas...

Modificaciones en el amplificador de ánodo

Amplificador coplado en alterna con un capacitor cerámico 104 en serie con la salida y una resistencia de 1K a tierra (ver esquemático), para evitar el efecto del offset sobre el discriminador.

De esta manera se consiguió aumentar la ganancia para disminuir el umbral de discriminación, a fin de tener una tasa mayor de eventos detectados por el TGC (tasa seleccionada = 5/seg, similar a la de la salida del discriminador del centellador).

Espectros de amplitud en los detectores

Con un multicanal y un amplificador Camberra 2021 observamos los espectros de amplitudes a la salida de los detectores.
El CENTELLADOR presenta un sólo pico.
El TGC tiene un pico que crece rápidamente y otro menor a la derecha. Son nuestros eventos? Para confirmarlo es necesario tener una discriminación de pulsos más flexible. URGENTE sacarle el offset al amplificador y mejorarle el preset de ganancia.

Medidas sin pentano

Realizamos algunas medidas buscando coincidencias sin pentano, sólo con CO2. La ganancia del TGC es muy baja, y el discriminador pierde los eventos...

Hipótesis: Sólo los muones atmosféricos pueden producir coincidencias entre la señal de ánodo del TGC y el centellador.
Para comprobarlo, se midió la tasa de coincidencias en función del ángulo de incidencia.
Mientras tanto, almacenamos la señal generada en cuatro strips consecutivos.

Primera sesión de medición de muones

21 y 22 de noviembre
Utilizando la nueva mesa de medida y el nuevo sistema de adquisición de datos
con la siguiente conficuración:
Coincidencias.gifEn rojo: los parámetros eléctricos que pueden modificarse.
En verde: las conexiones al osciloscopio.
No se muestran: los parámetros del gas que pueden modificarse (Tpent, flujo C02, columna de pentano).

Se realizaron varias medidas durante dos días...

Montaje de la mesa de medida

Con el nuevo TGC funcionando satisfactoriamente alimentado por la nueva fuente de alta tensión se realizó el montaje definitivo de la mesa de medida.
Mientras no tengamos una fuente colimada que emita sólo electrones (el Sr-90 está en trámite) vamos a medir señales en los strips originadas por la detección en el TGC de muones atmosféricos. Para asegurarnos de que se trata de muones, vamos a utilizar las coincidencias con nuestro flamante detector de centelleo.

DSC00403.JPG

Sistema de adquisición de datos

La señal TTL de coincidencia se utiliza para disparar los osciloscopios. Estos relevan, con pre-trigger, las señales en los strips. Una vez producido el disparo, las trazas de los osciloscopios son almacenadas en la PC, junto con el timestamp.

Amplificador de ánodo (COMPLETAR)

Utilizando el integrado AD8011 (disponible Auger) se construyó un amplificador para la señal de ánodo del TGC. El objetivo es proveer al discriminador ...
Datasheet
Circuito

Soporte para los centelladores

Se finalizó la construcción del soporte para los centelladores. Se utilizó una base con guia vertical cilíndrica disponible. Para ajustar los tubos a la guia se construyeron piezas de aluminio y bronce a medida.

soporte.jpgTodavía no tenemos el segundo centellador...

Doble TGC (el experimento que no fue)

Como se recibieron dos nuevos Mini TGC para pruebas, se montaron como muestran las fotos con el objetivo de realizar coincidencias (alta tensión en paralelo y gas en serie).
Lamentablemente una de las cámaras produce descargas permanentes y no detecta partículas. Queda pendiente un diagnóstico detallado de la cámara.
La otra funciona perfectamente. Decidimos hacer coincidencias con el centellador.

Ver secuencia de montaje de los dos detectores y los strips en Picasa:

TGC doble

Geometría del detector

Se estudió a geometría resultante a fin de caracterizar el ángulo de apertura del detector de muones resultante y las posiblidades de obtener señal en strips adyacentes.

Ver imagen 
Ver imagen

Ver cálculos aparte.

Nuevo montaje con strips y centellador

Para las primeras pruebas de los nuevos TGC decidimos utilizar como strips un cable flexible disponible de 20 conductores. Observando el flexible con el microscopio con escala verificamos que los strips tienen 0.7 mm y están separados 0.3 mm. Ambas dimensiones son menores que la distancia entre wires, lo cual resulta adecuado para probar diferentes configuraciones.
Se soldó el extremo (los 20 conductores independientes) a una plaqueta con 7 conectores LEMO, con espacio para realizar combinaciones de strips y conexiones a tierra.
Se montó el conjunto en el recipiente hermético ´antihumedad´ (luego se comprobó que esto último no es necesario, ya que la nueva cámara no produce descargas).
TGC Recipiente

Nuevos TGC

Llegaron dos nuevos mini TGC para pruebas. Tienen algunas diferencias con el modelo anterior: la resistencia del grafito es diferente y la tapa de pcb de arriba es MUCHO más delgada. Las dimensiones son las mismas.

Nueva fuente de alta tensión

Finalmente llegó la nueva fuente de alta tensión de PS350 de Stanford Research con límite de corriente para utilizar en las pruebas de los TGC.
Ver hoja de datos y fotos en Picasa:
TGC Fuente de alta tensión

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