sobre


TRASGOS Y MEIGAS
(o sobre el uso de timing RPCs en Astrofísica)




               Juan A. Garzón
               L...
p       Be
                 B    ?
                          Fe

        ?
He                                 ν


e       ...
Rayos Cósmicos
Interés para su estudio:

- Dosímetría: Medida y previsión de la dosis depositada en las altas capas de la
...
Rayos Cósmicos: Primera evidencia
                           V. Hess, 1912




                             Variación de l...
Rayos cósmicos
       R. Millikan: Estudio de rayos cósmicos en la alta atmósfera




                                    ...
Rayos cósmicos:
Descubrimiento de la radiación secundaria (R. Millikan)




Detección bajo el agua a diferente altitud
   ...
Rayos cósmicos: Cascadas
Experimentos de B.Rossi y P. Auger




      EEM~70MeV                      R~100m
Rayos cósmicos secundarios
 Cámara de Wilson en el interior de un electroimán de 2.4 T
Rayos cósmicos secundarios
 Fotos tomadas con cámaras de Wilson




    γ→e+e-




 Descubrimientos en los rayos cósmicos:...
Desarrollo de una cascada atmosférica (EAS)
Rayos cósmicos: Composición
Rayos cósmicos primarios
Espectro de rayos cósmicos primarios basado en las medidas en cascadas atmosféricas.

  Se muestr...
Rayos cósmicos primarios: composición media




      The scatter of points on a plot of the average logarithm of the nucl...
Rayos cósmicos secundarios
Flujo de rayos cósmicos en función de la profundidad atmosférica (con E>1GeV)




             ...
Cascada atmosférica:
                  Distribución temporal en la superficie
Distancia al centro




                    ...
Rayos cósmicos secundarios: composición media
         Lateral distribution   Arrival time at different core distances

Np...
Espectro energético de p y π’s


                    p            π’s
Espectro energético de muones
Intensidad de RCs primarios y secundarios

   Flujo RC primarios


            1part./m2.s




                    1part./...
Rayos cósmicos:
   Algunos efectos magnéticos
Efecto Este-Oeste para partículas cargadas   Efecto latitud para partículas ...
Campo geomagnético terrestre




                                                  campo




  Lineas de campo magnético c...
Estructura de una cascada atmosférica (EAS)

                                    γ p                           Fe




    ...
Fluctuaciones en una cascada atmosférica (EAS)
Simulación de 50 cascadas atmosféricas inducidas por un protón de 1 PeV y c...
Cascadas atmosféricas: Análisis
 Resultado del análisis de datos en el experimento Kascade basados en diferentes
MonteCarl...
Desarrollo de una cascada atmosférica (EAS)
                      Perfil de cascadas inducidas por electrones de 1.1 y 3 G...
Medida de cascadas atmosféricas (EAS)
Ejemplo del frente de una cascada atmosférica en el experimento Kascade


          ...
Caracterización de cascadas atmosféricas:

Observable:                        Método de medida
Dirección de origen :      ...
Algunos experimentos y
      Técnicas
Algunos Experimentos y Técnicas
                     Prof. Atmosf.
   Experimento                          Detector       ...
Algunos Experimentos y Técnicas

                   Prof. Atmosf.
  Experimento                        Detector      Obser...
Principales técnicas:
- Detección de luz de fluorescencia o R. Cherenkov
- Detección de partículas cargadas
- Detección de...
MILAGRO
  Experimento para la detección de EAS producidas por
Gammas mediante la radiación Cherenkov producida en
tanques ...
GRAN SASSO: MACRO
                                                                                                 MACRO e...
Volcano Ranch
EMMA (Experiment with Multi Muon Array)
           Mina de Pyhäsalmi, Finlandia
Motivación:
-Las composición y el origen d...
ARGO-YBJ
KASCADE-Grande
= KArlsruhe Shower Core and Array DEtector + Grande
                    and LOPES
Measurements of air showe...
The KASCADE Array

                    • 252 detectors
                    • 3.2 m2 each
                    • 13 m distan...
KASCADE-Grande
KASCADE-Grande
  The experimental set-up
                                          Detector         Detected EAS       Sen...
KASCADE-Grande

        The Grande Flash ADC system
• Flash-ADC system for the Grande array
with optical links and a ring ...
KASCADE-Grande : Trigger
trigger efficiency




   The trigger system
   area
   Trigger rate
   Number of events E>…


  ...
Resumen:
- Muchos experimentos
- Mucho rango de energías
- Muchas técnicas diferentes
  - Calorimetría (centelleadores, M....
tRPCs
 Los detectores basados en tRPCs (timing Resistive Plate
Chambers) constituyen una familia muy eficaz para la
detecc...
Rastreo de trazas cargadas con 4 planos de RPCs




  - Ajuste Chi2 simultaneo de coordenadas y velocidad en todos los pla...
Ajuste por mínimo Chi cuadrado:




Mathematica proporciona resultado exacto cuando se introducen valores
Existe solución ...
Ajuste por mínimo Chi cuadrado:
Datos (unidades mm y ps. c=0.3):
 - Número de planos: 4. Configuracion: U W W U
 - Altura ...
Nuestro grupo de la USC y el LIP-Coimbra colaboran en el
desarrollo de un muro de RPCs para el experimento HADES
del GSI (...
RPC de HADES, con 4 TRBs

                             Prototipo operativo

                                 432 canales

...
La tarjeta de lectura: TRB (Tdc Readout Board)
                     TRB Features:
                       ➢ 128 channels
  ...
TRASGO
TRAck reconStructinG mOdule
EL TRASGO
EL TRASGO
EL TRASGO
                  900mm



RPCs


                          900mm




Canal de
ventilación
EL TRASGO


RPCs




Canal de
ventilación
EL TRASGO




     900mm
             tRPC de 2 o 4 gaps de 0.30mm
              - Estanca?
              - Rellenable?
  ...
Posible separación e/µ
(Con mayor número de planos de lectura y absorbentes de
Pb o Fe)

          µ (E~GeVs)             ...
Array de Trasgos


                   Rayo cósmico primario




   Trasgos
EL TRASGO

Diferentes configuracion posibles
- Todos los trasgos son autonomos: trigger, tracking, analisis…
- Solo uno (t...
EL TRASGO


Posibles versiones:
Eficiencia de reconstrucción de un Trasgo

                                                                        Intensi...
EL TRASGO
Ventajas:
- Robustos
- Baratos
- Excepcional relación prestaciones/precio
-1 Trasgo ofrece:
   - Detección de ha...
EL TRASGO
 Gran parte de la tecnología y experiencia
necesaria para desarrollar un Trasgo ya existe


 Temas de trabajo y ...
Next step:…….


  Proyecto
             Meiga
      (Acrónimo de ?.... )
Meiga
Meiga
Objetivos:
- Desarrollo de una “pequeña” instalación en la USC, con entre 12 y 20
Trasgos, para depurar y optimizar ...
Flujo de Rayos Cósmicos al nivel del mar
                                                     Superfiice
Densidad/m2   Ene...
Meiga                               Npart>4/m2

                                    E=1015eV
                             ...
Meiga
                   (Acrónimo de ?.... )
  Objetivos:

- Sentar la base para la construcción futura de nuevos trasgos...
Teoría de la Evolución Técnica

El comienzo
Teoría de la Evolución Técnica

El comienzo     20 años después
Teoría de la Evolución Técnica

El comienzo     20 años después     100 años después
FIN, por ahora
Jag Trasgo Lip081113
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Jag Trasgo Lip081113

771 views
689 views

Published on

Juan Antonio Garzón talk about the Trasgo detector.
LIP, Coimbra, November 2008.

Published in: Technology, Travel
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
771
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
20
Actions
Shares
0
Downloads
6
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Jag Trasgo Lip081113

  1. 1. sobre TRASGOS Y MEIGAS (o sobre el uso de timing RPCs en Astrofísica) Juan A. Garzón LIP-Coimbra 13 de noviembre de 2008
  2. 2. p Be B ? Fe ? He ν e BigBang Ca U + e − p Li
  3. 3. Rayos Cósmicos Interés para su estudio: - Dosímetría: Medida y previsión de la dosis depositada en las altas capas de la atmósfera para el control de riesgo de los empleados de lineas aéreas, equipos informáticos, telecomunicaciones... - Estudio de los campos geomagnético terrestre (efecto latitud) e interplanetario: Medida de las variaciones del campo magnético en nuestro entorno a través de los cambios de flujo de los rayos cósmicos - Estudio de la actividad solar: Análisis de la actividad solar a través de las partículas y energía electromagnética emitidas en las fulguraciones solares (SCR: Solar Cosmic Rays o SEP: Solar Energetic Particles) - Posible influencia en el clima terrestre: Análisis de la posible relación de los rayos cósmicos galácticos con variaciones en el circuito eléctrico de la atmósfera terrestre y la formación de nubes - Análisis de los rayos cósmicos primarios: Estudio acerca de su composición, origen y mecanismos de aceleración (GCR: Galactic Cosmic Rays) - UHEANP (Ultra High Energy Atmospheric Nuclear Physics): Análisis de las colisiones nucleares a energía ultrarrelavista que los rayos cósmicos primarios producen en las capas altas de la atmósfera
  4. 4. Rayos Cósmicos: Primera evidencia V. Hess, 1912 Variación de la intensidad de la radiación cósmica con la altura. Mediciones realizadas por: (a) Hess (1912); (b) Kolhöster (1913, 1914), (c) Pfotzer (1936); y (d) en uno de los primeros vuelos en cohete. Electroscopio de T. Wulf
  5. 5. Rayos cósmicos R. Millikan: Estudio de rayos cósmicos en la alta atmósfera Electroscopio de cuarzo de Neher [R. A. Millikan: Cosmic Rays]
  6. 6. Rayos cósmicos: Descubrimiento de la radiación secundaria (R. Millikan) Detección bajo el agua a diferente altitud Intensidad bajo el agua
  7. 7. Rayos cósmicos: Cascadas Experimentos de B.Rossi y P. Auger EEM~70MeV R~100m
  8. 8. Rayos cósmicos secundarios Cámara de Wilson en el interior de un electroimán de 2.4 T
  9. 9. Rayos cósmicos secundarios Fotos tomadas con cámaras de Wilson γ→e+e- Descubrimientos en los rayos cósmicos: - Positrón - Meson π - Leptón µ - Partículas extrañas K,Λ..
  10. 10. Desarrollo de una cascada atmosférica (EAS)
  11. 11. Rayos cósmicos: Composición
  12. 12. Rayos cósmicos primarios Espectro de rayos cósmicos primarios basado en las medidas en cascadas atmosféricas. Se muestran las energías equivalentes alcanzadas en el Tevatron y el LHC y las accesibles con los experimentos Kascade y Kascade-Grande, en Karlsruhe (Alemania) [HRebel]
  13. 13. Rayos cósmicos primarios: composición media The scatter of points on a plot of the average logarithm of the nuclear mass number of the primary cosmic rays versus energy clearly shows the need for more input from accelerators. [CCOU02]
  14. 14. Rayos cósmicos secundarios Flujo de rayos cósmicos en función de la profundidad atmosférica (con E>1GeV) Sea level High Atmosphere [PDG]
  15. 15. Cascada atmosférica: Distribución temporal en la superficie Distancia al centro Muones + EM Muones [Linsley&?]
  16. 16. Rayos cósmicos secundarios: composición media Lateral distribution Arrival time at different core distances Npart Epart
  17. 17. Espectro energético de p y π’s p π’s
  18. 18. Espectro energético de muones
  19. 19. Intensidad de RCs primarios y secundarios Flujo RC primarios 1part./m2.s 1part./m2.a Rodilla Distribución radial de RC secundarios 1part./km2.a 1part./km2.siglo Energia
  20. 20. Rayos cósmicos: Algunos efectos magnéticos Efecto Este-Oeste para partículas cargadas Efecto latitud para partículas con diferente rigid magnética (en gauss.cm) + −
  21. 21. Campo geomagnético terrestre campo Lineas de campo magnético constante de la Tierra modelado para el Año Internacional de Referencia Geofísica en 1980. El modelo que produce el mapa mostrado se basa en un ajuste de los datos experimentales a una Estudio histórico que muestra la teoría que supone que el campo está generado por una dinamo autoexcitada intensidad del campo magnético de la en el que un campo electromagnético generado por el movimiento de un Tierra a lo largo del tiempo y que conductor (hierro fundido) en un campo magnético produce una corriente, muestra que ha estado decreciendo a un orientada de tal forma, que produce el campo excitador ritmo de 0.05% al año en el ecuador Variación de la intensidad Lineas de C. Magnético constante con el tiempo
  22. 22. Estructura de una cascada atmosférica (EAS) γ p Fe Cascadas atmosférias generadas por un fotón, un protón y un núcleo de Fe
  23. 23. Fluctuaciones en una cascada atmosférica (EAS) Simulación de 50 cascadas atmosféricas inducidas por un protón de 1 PeV y con incidencia vertical. Una causa muy importante de la gran fluctuación de resultados es la profundidad atmosférica de la primera interacción Sea level High Atmosphere [HRebel]
  24. 24. Cascadas atmosféricas: Análisis Resultado del análisis de datos en el experimento Kascade basados en diferentes MonteCarlos y comparación con otros experimentos [HRebel] Los datos de diferentes experimentos son difíciles de comparar entre sí: - Diversos montajes experimentales - Diversa altitud (cascadas con diferente perfil) - Diversos algoritmos de reconstrucción y análisis
  25. 25. Desarrollo de una cascada atmosférica (EAS) Perfil de cascadas inducidas por electrones de 1.1 y 3 GeV) Num. Electrones Espesor de plomo (cm) [HRebel]
  26. 26. Medida de cascadas atmosféricas (EAS) Ejemplo del frente de una cascada atmosférica en el experimento Kascade [HRebel] Datos de interés: Dirección de origen Partícula inicial Energía
  27. 27. Caracterización de cascadas atmosféricas: Observable: Método de medida Dirección de origen : Angulo del frente de la cascada Partícula inicial Composición de la cascada (Relación: e/µ) Perfil lateral de la cascada Energía: Luz de fluorescencia(*) Luz Cherenkov Densidad de partículas a una cierta distancia del eje (600m-Agasa, 1000m-Auger) Multiplicidad y relación e/µ Multplicidad de µ’s (*) La medida de luz de fluorescencia es casi exacta. En el resto de los casos las medidas se apoyan en M. MonteCarlo para estimar las propiedades de la partícula inicial
  28. 28. Algunos experimentos y Técnicas
  29. 29. Algunos Experimentos y Técnicas Prof. Atmosf. Experimento Detector Observable. E Variables analizadas / Comentarios (Altura) E>100GeV Alta granularidad espacio-temporal: Prop. de TIBET ASγ Scintillator A. Ne 606 g/cm2 1011-1016eV la avalancha, sucesos multicore, dist. lateral Argo-JBY RPCs Nch., µ-multipl. de EAS, estruct. multifractal del core L3-Cosmics Ne,Nµ 1000 g/cm2 Det. Muones Cosmo-ALEPH Multi-muones BASJE/ Chacaltaya 530 g/cm2 Scintillator A. Ne (Bolivia) (5200m) X-EmulsionCh Hadrones PAMIR 594 g/cm2 Ne X-EmulsionCh (Tadjikistan) (4400m) Hadrones Scintillator A Ne,Nµ KASCADE HadronCal Nhad,Ehad 1020 g/cm2 LST-MWPC Nµ,ρµ +LST (Limited Streamer Tubes) LST-Underg µ(t, tracking) KASCADE-Grande Scintillator A. Nch. CASA Scintillator A. Ne,Nµ MiA Underg. µ 870 g/cm2 BLANCA Cherenkov Ch.light Xmax DICE RICH Telesc. Ch.light Xmax 250 Scintil. A. Ne,Nµ HEGRA 17 µ-towers Xmax,Track. 790 g/cm2 49PMT Ch.light CLUE 8Cher-MWPC UV-Ch.light Akeno Ne, AGASA 111 Scintill.A. 7 suc. E>1020eV [hasta: Takeda, 1998] 920 g/cm2 Nµ (Akeno Giantic Air 27 µ-counter Cher. light Shower Array) Cherenkov A.
  30. 30. Algunos Experimentos y Técnicas Prof. Atmosf. Experimento Detector Observable. E Variables analizadas / Comentarios (Altura) 29 HAVERAH PARK Water-Cher. Nch. 4 suc. E>1020eV [Lawrence, 1991] t, τ-risetime GREX/COVER- 36 Scintil+ Part. tracking PLAST RPC-Stack Volcano Ranch 3 FluorDet Scintill A. 1 suc. E>1020eV [Linsley, 1962] (Albuquerque/NM) (x14PMT) Air Fluores. Fly’s Eye 1&2 2x67FluoDet (x12-14PMT) Air Fluores. 1 suc. E=3.21020eV [Linsley, 1962] HiRes 1&2 2x22FluoDet (Utah) (x256PMT) 1600 Cher. Nch Pierre Auger (11,300l-H20) (Argentina) Fluor. light 4 FluoDet
  31. 31. Principales técnicas: - Detección de luz de fluorescencia o R. Cherenkov - Detección de partículas cargadas - Detección de neutrones (para bajas energías)
  32. 32. MILAGRO Experimento para la detección de EAS producidas por Gammas mediante la radiación Cherenkov producida en tanques de agua
  33. 33. GRAN SASSO: MACRO MACRO era un rivelatore sotterraneo multiuso di grandi dimensioni destinato alla ricerca di eventi rari nella radiazione cosmica. Fu ottimizzato per cercare i monopoli magnetici supermassivi previsti dalle teorie di Grande Unificazione (GUT) per le interazioni elettromagnetiche e forti. Poteva anche realizzare misure nei campi dell’astrofisica, della fisica nucleare e dei raggi cosmici. Questi campi includono lo studio dei neutrini atmosferici e delle loro oscillazioni, l'astronomia dei neutrini di alta energia, la ricerca indiretta delle WIMPs, la ricerca degli antineutrini elettronici di bassa energia da collassi stellari, lo studio del flusso sotterraneo di muoni di alta energia (che è un modo indiretto di studiare la composizione dei raggi cosmici primari, l'origine e le interazioni), la ricerca di particelle a carica frazionaria e di altre particelle rare che possono esistere nella radiazione cosmica. abbozzo delle differenti tipologie di eventi da neutrino analizzate: muoni verso l’alto, muoni verso l’alto semi contenuti (anche denominato Internal Upgoing muons, IU), muoni verso l’alto che vengono fermati dal rivelatore (UGS), muoni verso il basso interni (ID). La linea continua MACRO è la nostra sensibilità vs la declinazione. I più grandi eccessi di eventi corrispondono a GX339-4 ed a Cir X-1. Inoltre abbiamo cercato (con risultati nulli) la coincidenza temporale fra i nostri muoni upgoing con i lampi di raggi gamma dati nei cataloghi BATSE 3B e 4B, dall’aprile del 1991 al dicembre del 2000. Per concludere, inoltre abbiamo cercato un flusso diffuso di neutrini astrofisici per il quale abbiamo stabilito un limite superiore di 1.5x10-14 s-1
  34. 34. Volcano Ranch
  35. 35. EMMA (Experiment with Multi Muon Array) Mina de Pyhäsalmi, Finlandia Motivación: -Las composición y el origen de los rayos cósmicos en la zona de la rodilla, Procedimiento: -Estudiar a 85m bajo tierra (240mwe) los muones producidos en las cascadas atmosféricas -(umbral de 50GeV) -Analizar la distribución lateral de densidad para determinar la masa y la energía del rayo cósmico primario Detector: -- Dos tipos de cámaras de muones (recuperadas de DELPHI) - -De 1 plano para medida de multiplicidad -De 2 planos para determinar el eje de la cascada)
  36. 36. ARGO-YBJ
  37. 37. KASCADE-Grande = KArlsruhe Shower Core and Array DEtector + Grande and LOPES Measurements of air showers in the energy range E0 = 100 TeV - 1 EeV
  38. 38. The KASCADE Array • 252 detectors • 3.2 m2 each • 13 m distant • 200 x 200 m2 • e/γ : liquid, 48 mm • µ : plastic, 30 mm
  39. 39. KASCADE-Grande
  40. 40. KASCADE-Grande The experimental set-up Detector Detected EAS Sensitive area (m2) component Grande Charged particles 37x10 Piccolo Charged particles 8x10 e/γ KASCADE array e/γ Electrons, γ 490 KASCADE array µ Muons 622 (Eµth=230 MeV) MeV) MTD Muons (Tracking) 3x128 (Eµth=800 MeV) MeV) MWPCs/LSTs Muons 3x129 (Eµth=2.4 GeV) GeV) LOPES 30 Radio Trigger Plane Muons 208 (Eµ th=490 MeV) Calorimeter Hadrons 9x304 The strength of KASCADE-Grande is the multi observables information
  41. 41. KASCADE-Grande The Grande Flash ADC system • Flash-ADC system for the Grande array with optical links and a ring buffer system self triggering (no global trigger) full signal information of the detectors High precision data from Grande array
  42. 42. KASCADE-Grande : Trigger trigger efficiency The trigger system area Trigger rate Number of events E>… Trigger (Grande) 18 clusters 4/7 coincidence ∼ 5 Hz 7/7 coincidence ∼ 0.5 Hz → sent to all the other components.
  43. 43. Resumen: - Muchos experimentos - Mucho rango de energías - Muchas técnicas diferentes - Calorimetría (centelleadores, M. Flurescencia..) - Separación EM/muones por absorbentes, subsuelo.. - Angulo de incidencia ↔ Frente de la cascada - Poco detector de gas con capacidad de “tracking” Razones?: - Caros (mucho volumen y mucha electrónica) - Información útil pero no imprescindible Conclusión: - Se limita a experimentos en el subsuelo (G.Sasso) o - Como complemento de otras técnicas (Kascade) - No se aprovechan todas sus capacidades (Argo) pero… The Times They Are A-Changin’
  44. 44. tRPCs Los detectores basados en tRPCs (timing Resistive Plate Chambers) constituyen una familia muy eficaz para la detección de partículas cargadas de forma eficaz, barata y con unas prestaciones sin competencia: Resolucion temporal < 100ps Resolución espacial < ~mm Aclaración: - Las RPCs son muy fáciles de construir (alumnos de 5º) - Las RPCs son muy difíciles de construir bien Muy interesante: Sus magníficas prestaciones espacio-temporales, junto a su eficiencia y precio, las hacen ideales para el rastreo (tracking) de partículas cargadas en grandes volumenes con una gran resolución
  45. 45. Rastreo de trazas cargadas con 4 planos de RPCs - Ajuste Chi2 simultaneo de coordenadas y velocidad en todos los planos! - Parámetros libres: T0, V, U0, W0 ,AU y AW - Detector con 4 planos: 4x3 datos y 6 parámetros libres
  46. 46. Ajuste por mínimo Chi cuadrado: Mathematica proporciona resultado exacto cuando se introducen valores Existe solución analítica
  47. 47. Ajuste por mínimo Chi cuadrado: Datos (unidades mm y ps. c=0.3): - Número de planos: 4. Configuracion: U W W U - Altura del detector: 120cm (Distancia entre planos: 30cm ) - Anchura del detector (longitud de los electrodos): 80cm - Anchura de los electrodos: 50mm (↔ 128 ch) Error en v: 3% - Resolucion temporal: 200ps Error en ángulo: 2% Resultados: Matriz de error T0 V U0 AU W0 AW Errores y correlaciones T0 ps V c=0.3 U0 mm AU rad W0 mm AW rad
  48. 48. Nuestro grupo de la USC y el LIP-Coimbra colaboran en el desarrollo de un muro de RPCs para el experimento HADES del GSI (Física de Colisiones Nucleares, con alta intensidad de secundarios: >100cm2/s) junto con GSI, IFIC (Valencia): Tareas: LIP-Coimbra: Construcción Detectores. Coordinación labCAF-USC: Diseño detector, diseño electrónica FEE-DB, Software IFIC: Diseño electrónica FEE-MB, Sistema Baja Tensión GSI: Diseño electrónica FEE-DB, software y Apoyo infraestructura Los prototipos han mostrado un comportamiento magnífico y el detector está en etapa de construcción: 6+1 sectores ~ 3000 canales de lectura
  49. 49. RPC de HADES, con 4 TRBs Prototipo operativo 432 canales Sistema de lectura TRB (Tdc Readout Bord) 128ch/TRB 4x128 = 512 canales + 1 PC
  50. 50. La tarjeta de lectura: TRB (Tdc Readout Board) TRB Features: ➢ 128 channels ➢ Single chip computer with 100MBit/s Ethernet ➢ FPGA as board controller ➢ DC/DC 48V ➢ Buffer Memory Status: In production ➢ The board was fully integrated with HADES DAQ environment ➢ Was used for readout in Nov 2005, May 2006 and April-May 2007 beam times ➢ It is running stably with up to 80kHz LVL1 (for small events) and 20 kHz LVL2 rate, ➢ data rate to 1.2 MB/s Price ~ 1.5 k€
  51. 51. TRASGO TRAck reconStructinG mOdule
  52. 52. EL TRASGO
  53. 53. EL TRASGO
  54. 54. EL TRASGO 900mm RPCs 900mm Canal de ventilación
  55. 55. EL TRASGO RPCs Canal de ventilación
  56. 56. EL TRASGO 900mm tRPC de 2 o 4 gaps de 0.30mm - Estanca? - Rellenable? - Estandar? (no problema) Lectura arriba-abajo en la RPC Lectura a ambos lados del electrodo 1 o 2 TRBs/Trasgo 4, 6 o 8 RPCs Longitud del electrodo: 80cm Anchura electrodo: 2-5cm Autotrigger Reconstruccion completa de trazas
  57. 57. Posible separación e/µ (Con mayor número de planos de lectura y absorbentes de Pb o Fe) µ (E~GeVs) e (E~100 MeVs) Fe o Pb - En general, peor reconstrucción -Buena reconstrucción (mayor MScattering) - Buenos ajustes - Gran probabilidad de interacción (reconstrucción solo en primeros planos) -
  58. 58. Array de Trasgos Rayo cósmico primario Trasgos
  59. 59. EL TRASGO Diferentes configuracion posibles - Todos los trasgos son autonomos: trigger, tracking, analisis… - Solo uno (trasgo maestro) comunica con el Sistema Central de Adquisicion - Algoritmos de “empalme” de trazas posiblemente en el trasgo maestro
  60. 60. EL TRASGO Posibles versiones:
  61. 61. Eficiencia de reconstrucción de un Trasgo Intensidad incidente de R. Cósmicos: Nmin Hits Efic(RPC) Num. RPCs ∆(electrodo) Num TRB/ch (Track) 100/m2/5µs 200/m2/5µs 500/m2/5µs 1000/m2/5µs 1 4 3 5cm 1/128 0.99 0.98 0.89 0.70 1 4 3 2.5cm 2/256 1 0.99 0.97 0.89 0.9 4 3 5cm 1/128 0.92 0.88 0.77 0.57 0.9 4 3 2.5cm 2/256 0.93 0.92 0.86 0.77 1 8 5 5cm 2/256 0.99 0.98 0.91 0.72 1 8 5 2.5cm 4/512 1 1 0.99 0.98 0.9 8 5 5cm 2/128 0.99 0.98 0.91 0.71 0.9 8 5 2.5cm 4/512 0.99 0.99 0.97 0.91 1 8 3 5cm 2/256 1 1 1 0.99 1 8 3 2.5cm 4/512 1 1 1 1 0.9 8 3 5cm 2/128 1 1 1 0.98 0.9 8 3 2.5cm 4/512 1 1 1 1
  62. 62. EL TRASGO Ventajas: - Robustos - Baratos - Excepcional relación prestaciones/precio -1 Trasgo ofrece: - Detección de hasta ~500/1000 partículas de un EAS con: Resolución temporal < 50ps Resolución angular < 1o -Cierta capacidad de identificación e/µ - 1 único Trasgo permite: - Medir multiplicidades de Rayos Cósmicos - Medir distribución angular de R.Cósmicós y dependencia temporal (medir efecto Este-Oeste) -Medir estructura temporal de EAS -Medir correlaciones tiempo de llegada - ángulo de incidencia en EAS
  63. 63. EL TRASGO Gran parte de la tecnología y experiencia necesaria para desarrollar un Trasgo ya existe Temas de trabajo y desarrollo: - Diseño: labCAF+? - Diseño-construcción RPCs: LIP? (LabCAF) - Electronica FEE-DB. Adaptacion de Hades: labCAF - Electronica FEE-MB. Adaptacion de Hades: IFIC-Valencia ? - TRB: Disponible. Nuevas versiones en marcha. GSI ofrece ayuda - Software de reconstruccion de trazas.Adap de Hades-SMC: labCAF - Software de adquisicion y almacenamiento: labCAF + ? - Temas técnicos: Empresa externa TecnoCiencia? - Alimentacion eléctrica y regulacion: Gastroparticulas/USC + ? - Simulaciones previas: Gastroparticulas/USC - Análisis de datos y reconstrucción de EAS: Gastropartículas/USC + ? - GEANT: Simulación de la matriz de detectores, correcciones ? - Posicionamiento temporal y comunicaciones: CESGA y U.Vigo (J.Castaño)? - Otros temas
  64. 64. Next step:……. Proyecto Meiga (Acrónimo de ?.... )
  65. 65. Meiga
  66. 66. Meiga Objetivos: - Desarrollo de una “pequeña” instalación en la USC, con entre 12 y 20 Trasgos, para depurar y optimizar detectores, software de reconstrucción y de análisis y que quedaría disponible para otros ensayos futuros: nuevas técnicas, nuevo diseños…
  67. 67. Flujo de Rayos Cósmicos al nivel del mar Superfiice Densidad/m2 Energía(eV) Frec/m2.dia Radio(m) NClusters/día/m2 (m2) 1015 0.03 30 3 103 100 Total: 1016 3 10-4 150 7 104 20 >5 1017 3 10-6 330 3.5 105 1 ~120 1018 3 10-8 650 1.3 106 0.04 1015 3 10-2 20 103 30 Total: 1016 3 10-4 100 3 104 9 > 10 1017 3 10-6 280 2.5 105 0.75 ~40 1018 3 10-8 550 106 0.024 1015 3 10-2 10 3 102 10 Total: 1016 3 10-4 80 2 104 6 > 17 1017 3 10-6 250 2 105 0.6 ~16 1018 3 10-8 480 7 105 0.021 1016 3 10-4 60 104 3 Total: 1017 3 10-6 200 105 0.3 > 30 ~3 1018 3 10-8 400 5 105 0.015 1016 3 10-4 50 8 103 2.4 Total: 1017 3 10-6 160 8 104 0.24 > 40 ~2.5 1018 3 10-8 350 4 105 0.012 1016 3 10-4 30 3 103 1 Total: 1017 3 10-6 110 4 104 0.12 > 100 ~1 1018 3 10-8 280 2.5 105 0.01
  68. 68. Meiga Npart>4/m2 E=1015eV Frec: 0.03/m2.dia 300/ha.dia Npart>4/m2 Npart>120/m2 Npart>90/m2 50m E=1016eV Npart>200/m2 Frec: 0.0003m2.dia 3/ha.dia Npart>400/m2 E=1017eV Frec: 0.000003/m2.di 0.03/ha.dia 10/ha.año
  69. 69. Meiga (Acrónimo de ?.... ) Objetivos: - Sentar la base para la construcción futura de nuevos trasgos para complementar otros experimentos de Astropartículas (AugerS, ?) o como base para algún experimento futuro en nuestro entorno. - Rayos cósmicos = Datos gratis (y muy interesantes) durante 24h/dia, 365,25 dias al año…→ Muchos datos, muchas tesis y…?
  70. 70. Teoría de la Evolución Técnica El comienzo
  71. 71. Teoría de la Evolución Técnica El comienzo 20 años después
  72. 72. Teoría de la Evolución Técnica El comienzo 20 años después 100 años después
  73. 73. FIN, por ahora

×