Test con un sistema laser dei componenti di

Test con un sistema laser dei componenti di un rivelatore RICH Botticelli Elisabetta Civita Andrea Giudici Federica Lindiri Linda Silvestrelli Gaia Tutori: Mirazita Marco Orlandi Aldo Viticchié Angelo

Indice 1. Scopo dell’esperienza: Ø Test per i componenti del rivelatore RICH 2. Descrizione strumentazione: Ø Ø Laser e filtri fotomoltiplicatore (PMT) Elettronica QDC 3. Misure: Ø Caratterizzazione del laser Ø Caratterizzazione dei filtri Ø Caratterizzazione del fotomoltiplicatore

Laser Il Pi. Las è un laser : § Genera impulsi ottici molto corti fino a 30 ps §Ha una lunghezza d’onda 407 nm (blu) § Ha una frequenza che va da 0 a 1 MHz §L’intensità del fascio è variabile § Il diametro del fascio è di 1 mm La frequenza e il tune possono essere modificate attraverso l’unità di controllo.

I Filtri Servono ad attenuare il fascio del laser e sono posizionati davanti alla testa dello stesso. Densità ottica Trasmissione 0. 5 32. 0 % 1 10 % 2 1. 0 % 3 0. 1 %

PMT (Photo. Multiplier Tube) Fotomoltiplicatore Fotone finestra fotocatodo anodo dinodi elettrodo partitore alimentatore corrente in uscita Hamamatsu H 8500 matrice di 8 x 8 pixel di 6. 08 x 6. 08 mm ogni pixel e’ un PMT indipendente 5. 2 cm

QDC (Q-to-Digital-Converter) L’oscilloscopio permette di visualizzare nel tempo l’andamento dei segnali elettrici. Il QDC converte il segnale di ingresso in numero digitale, che è acquisito solo se in coincidenza del gate. CARATTERISTICHE: • modello CAEN V 792; Ingressi • misura fino a 400 p. C; • uscita digitale da 0 a 4095; • risoluzione ~0. 1 p. C. Gate

Schema del sistema di test LASER MA-PMT Hamamatsu H 8500 CAEN V 792 64 ch QDC

Misure 1. Caratterizzazione del laser: • • • 2. Misure al variare del tune del laser HV= 1000 V F= 100 Hz Filtri OD= 3. 0 Pixel=36 Caratterizzazione dei filtri: • • • 3. Misure con filtri di diversa OD HV= 1000 V F= 100 Hz Tune= 60 % Pixel= 36 Risposta del PMT • • • Misura al variare della tensione Tune= 50 % F= 100 Hz Filtri OD= 3. 5 Tutti i pixel

Pixel = 36 Tune= 60 % HV=1000 V F=100 Hz Prima misura

Misure per la caratterizzazione del laser

Calibrazione del laser

Misure per la caratterizzazione dei filtri

Calibrazione dei filtri OD Trasmissione teorica relativa Trasmissione misurata 3. 0 100 % 3. 5 32 % 75 % 4. 0 10 % 58 % 5. 0 1% 9%

Curve di tensione Log G= a + b. V

Risultati dei fit Log G= a + b. V

Conclusioni Abbiamo utilizzato un sistema per testare un fotomoltiplicatore a multianodo, da utilizzare in un rivelatore RICH. Per questi test abbiamo utilizzato un laser, dei filtri, dei moduli di elettronica, un computer per l’acquisizione. Le misure che abbiamo eseguito hanno mostrato che: – La regione ottimale per il funzionamento del laser è compresa fra 40% e 70% del tune; – I filtri attenuano meno il fascio laser di quanto riportato nelle specifiche; – Ogni pixel ha una risposta diversa dagli altri, però l’andamento con la tensione è lo stesso.

FINE