Il rivelatore di PolarquEEEst

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Il rivelatore polarquEEEst

l rivelatore della missione PolarquEEEst è stato pensato per essere installato a bordo della barca “Nanuq”, in modo da soddisfare particolari richieste in termini di dimensioni,peso, consumo energetico e affidabilità dal punto di vista sperimentale.

In particolare le richieste erano legate al peso che non doveva superare i 50 kg, il consumo energetico che non doveva eccedere i 15 W e infine le dimensioni che dovevano permetterne l’installazione nello spazio occupato da un oblò (figura1)

Figura 1

Datele condizioni al contorno si è deciso di costruire un rivelatore costituito da due piani di scintillatori di 40x60 cm2distanziati tra loro di 11 cm. Ogni piano è in realtà costituito da4 piastre di materiale scintillante di 20x30x1 cm3sistemate una accanto all’altra come mostrato in figura 2.

Figura 2

Il materiale scintillante è un materiale plastico con particolari additivi che fa sì che il passaggio di una particella al suo interno provochi l’eccitazione degli atomi del materiale e la successiva diseccitazione con emissione di fotoni, luce. Tali fotoni possono essere rivelato attraverso l’utilizzo di opportuni “occhi”elettronici in grado di trasformare il piccolo segnale luminoso prodotto dal passaggio della particella nel materiale scintillante inun segnale elettrico; gli “occhi elettronici” utilizzati in PolarquEEEst sono chiamati Silicon Pothomultiplier (SiPM) e hanno dimensioni di 4x4 mm2.Ogni lastra del rivelatore è dotata di due SiPM posizionati a due angoli della lastra (figura 3).

Figura 3

Il rivelatore è poi dotato di un’elettronica (figura 4) che permette di acquisire i segnali prodotti dal passaggio delle particelle nel rivelatore e poi immagazzinarli in un mini computer. Per il rivelatore PolarquEEEst si è deciso di utilizzare come computer di acquisizione dati un Raspberry Pi; oltre ai dati provenienti dai SiPM, che sono gestiti da un’opportuna scheda, denominata scheda di Trigger, sono installati una serie di sensori per monitorare le condizioni ambientali; sono infatti presenti vari sensori di temperatura, di pressione, accelerometri e giroscopi nonché dei ricevitori GPS in modo da assegnare ad ogni evento acquisito un tempo assoluto.

Figura 4

Nella tradizione del Progetto EEE i rivelatori sono stati assemblati al CERN da studenti delle scuole superiori non sono italiane ma anche Svizzere e Norvegesi, figura 5.

Figura 5