Jag Trasgo Ucm090522

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Juan Antonio Garzón talk about the Trasgo detector. …

Juan Antonio Garzón talk about the Trasgo detector.
Universidad Complutense Madrid, May 2009.

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  • 1. Proyecto Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 1
  • 2. GCR: Galactic Cosmic Rays Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 [http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Structure_of_the_magnetosphere_mod.svg]
  • 3. Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 4. Los Rayos Cósmicos en la atmósfera 1000 gr/cm2 500 200 100 20 10 5 10 30 km Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 Relación altitud-espesor másico
  • 5. Rayos Cósmicos Primarios: Espectro y composición [PDG] K Knee Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 6. Rayos Cósmicos Primarios: Espectro en energía 1 Partícula/m2-año 1 Partícula/km2-año 1 Partícula/km2-siglo Knee Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 7. Rayos cósmicos: Interés para su medida y estudio - Dosímetría: · Control de riesgo de pilotos y personal de lineas aéreas · Predicción de fallos nequipos informáticos, telecomunicaciones... - Estudio de los campos geomagnético terrestre 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: (SEP: Solar Energetic Particles) · Análisis de la actividad solar a través de las partículas y energía electromagnética emitidas en las fulguraciones y protuberancias solares - Posible influencia en el clima terrestre:(GCR: Galactic Cosmic Rays) · 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 - UHEANP (Ultra High Energy Atmospheric Nuclear Physics): · Análisis de las colisiones nucleares a energía ultrarrelavista que los rayos cósmicos pesados producen en las capas altas de la atmósfera - Estudio de los rayos cósmicos primarios: · Estudio acerca de su composición, origen, energía y mecanismos de aceleración Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 8. Dosimetría Es posible predecir con antelación, las épocas con exceso de actividad solar mediante la detección en superficie del frente de partículas mas energéticas. Importante para: · Control y protección de personal aéreo · Previsión de fallos de equipos electrónicos, informáticos y de comunicaciones Simulaciones con: EXPACS: EXcel-based Program for calculating Atmospheric Cosmic-ray Spectrum (basado en PARMA: PHITS based Analytical Radiation Model in the Atmosphere) Cosmic-ray spectra at various locations obtained by our simulation (PHITS) in comparison with the experimental data Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 [www.jaea.go.jp/04/nsed/ers/radiation/rpro/EXPACS/main-up-eng.htm]
  • 9. Estudio del campo geomagnético terrestre Lineas isocósmicas (misma intensidad de rayos cósmicos) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 Lineas isomagnéticas: Modelo
  • 10. Estudio del campo geomagnético geoplanetario Hoja de corriente neutra, también denominada falda de la bailarina por la forma que toma. Esta hoja separa campos magnéticos interplanetarios, situados por arriba de ella, que tienen una polaridad, de campos localizados debajo de ella con polaridad opuesta. Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 11. Estudio de la actividad solar Inuvik Neutron Monitor [neutronm.bartol.udel.edu//listen/main.html#detect] Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. intensidad de neutronesde Madrid.el22.5.2009 Actividad solar e U.Complutense detectados en monitor
  • 12. Posible correlación entre rayos cósmicos y clima El clima puede estar correlacionado con la intensidad de los rayos cósmicos en la superficie terrestre: - Por su capacidad de ionización, favoreciendo la formación de gotas de lluvia y precipitaciones o por su influencia en el circuito eléctrico atmosférico - Por su dependencia en la temperatura de las capas altas de la atmósfera Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 13. UHENP: Ultra High Energy Atmospheric Nuclear Physics Interacción nuclear inicial en la alta atmósfera Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 14. Análisis de rayos cósmicos primarios Por encima de la zona de la rodilla, los rayos cósmicos se estudian a través de los resultados de su interacción en la alta atmósfera, con producción de cascadas de partículas (EAS): Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 15. Detección de Cascadas Atmosféricas Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 16. Desarrollo de cascadas atmosféricas γ P Fe [HRebel] Caracterización: Energía → Posición de Nmax (D. Fluorescencia) → Densidad de partículas Cascadas atmosférias generadas por un fotón, un protón y un núcleo de Fe Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 17. Caracterización y medida de cascadas Se producen grandes fluctuaciones entre cascada y cascada Simulación de A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 Juan 50 cascadas atmosféricas inducidas por un protón de 1 PeV
  • 18. Caracterización y medida de cascadas Algunos métodos: Dirección → Determinación del frente de la cascada Energía → Posición de Nmax (D. Fluorescencia) → Densidad de partículas a cierta distancia del eje Masa (muy dificil de medir suceso a suceso → medida promedio): → Altitud de formación de la cascada (núcleos pesados interaccionan antes) - relación e/µ (los e, se extinguen antes) → Distribución lateral de muones Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 19. Caracterización y medida de cascadas Algunos problemas: - Los detectores de fluorescencia (los mejores para medir la energía )solo están activos durante un 10% del tiempo: precisan de noches sin luz - El análisis de datos requiere de la ayuda de MonteCarlos: Distintos códigos ofrecen distintos resultados - Los MCarlos precisan mejorarse: - Necesidad de secciones eficaces medidas en experimentos con aceleradores - Necesidad de mejorar algunos aspectos: multiplicidades... - Dificultad de comparar resultados de distintos experimentos (a distinta altitud) por distinta naturaleza de los datos - Mejorar la estadística (aún insuficiente para diferenciar entre distintas fuentes) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 20. Caracterización y medida de cascadas Ejemplo: Diversas estimaciones de masa por distintos experimentos <Masa> [CCOU02] 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. Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 21. Ejemplo: Experimento Pierre Auger (Argentina) Detectores de Fluorescencia Tanques Cherenkov para la detección de partículas cargadas Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 22. Proyecto Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 23. PROPUESTA: El TRASGO (TRacks reconStructinG mOdule ) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 24. PROYECTO TRASGO: PROPUESTA Desarrollo de un detector de “tracking” partículas basado en detectores RPCs (Resistive Plate Chambers) barato, flexible y de alta resolución temporal, capaz de proporcionar información independiente de las partículas de alta energía que lo atraviesan. Se trataría de un sistema modular, facilmente ampliable, de funcionamiento autónomo, fácil de transportar e instalar en variados entornos Un detector como el que se propone sería aplicable en la mayoría de los temas que se han comentado, proporcionando información complementaria a los otros métodos, además de otros usos Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 25. PROYECTO TRASGO: Ingredientes principales - RPCs de tiempo de vuelo con resolución temporal integrada (detector + electrónica) del orden de los 100-200ps - TimTrack: Algoritmo de reconstrucción de trazas con medida de tiempo y velocidad - MIDAS: Algoritmo para la identificación de partículas - Tarjeta de adquisición TRB (TDC Readout Board) del GSI, con reconstrucción de particulas en tiempo real y situado en el propio detector. Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 26. EL TRASGO: Las RPCs 900mm RPCs 900mm Canal de ventilación (Disposición tentativa) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 27. EL TRASGO: Las RPCs 900mm Características aproximadas: - Timing RPC de 2 gaps de 0.30mm con mezcla Freon-SF6-IB (85-10-5) - Lectura arriba-abajo en la RPC - 32 canales por plano - Longitud del electrodo: 80cm - Autotrigger - Reconstruccion completa de trazas - Reducción de datos en el propio detector Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 28. EL TRASGO: Reconstrucción de trazas - El detector busca impactos en cada plano - Ajusta trazas a los impactos de los planos con 6 parámetros libres: - 2 coordenadas - 2 pendientes - tiempo de incidencia - velocidad Resultado: Un vector con: {dirección, tiempo y velocidad} SAETA: Simplest ArrengEment of dAta Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 29. timtrack timtrack timtrack timtrack timtrack timtrack timtrack timtrack timtrack Hacia un nuevo concepto en el ttimtrack tim rack rastreo de particulas cargadas Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 30. Timing Tracking TimTrack es un algoritmo de reconstrucción de trazas en detectores, basado en un ajuste por mínimo Chi2 de coordenadas con 6 parámetros libres: - 2 coordenadas espaciales - 2 pendientes (las proyectadas en los planos de las coordenadas) - Un tiempo de llegada (en la base de tiempos de los TDC del sistema de adquisición de datos o de un trigger externo) - Velocidad de la partícula Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 31. Ajuste de trazas : Término de coordenadas Una traza se puede reconstruir a partir de las posiciones de los electrodos Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 32. Ajuste de trazas : Término de tiempos, extremo 1 Una traza y su velocidad se puede reconstruir a partir de los tiempos en un extremo de cada electrodo Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 33. Ajuste de trazas : Término de tiempos, extremo 2 La reconstrucción de una traza y su velocidad se puede mejorar Mediante la lectura de tiempos en el otro extremo de cada electrodo Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 34. Condición de Mínimo Chi cuadrado: Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 35. Coeficientes dependientes del detector: Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 36. Coeficientes dependientes de los datos: Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 37. Trasgo:Identificación de partículas Posible separación e/µ mediante absorbentes Fe o Pb Buena reconstrucción Buena reconstrucción solo en los primeros planos Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 38. MIDAS: Multi sampling Identification of pArticleS Posible separación de masas a través del análisisde velocidades y residuos Muones Electrones (M. Scattering An. Residuos) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 39. MIDAS Separación de electrones y muones atmosféricos mediante timtrack Teresa Kurtukian U. Burdeaux TRASGO 1ª Reunión de Trabajo Santiago de Compostela, 19 diciembre 2008 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 40. MIDAS: Motivación • Determinar hasta que punto un tracking con medidas de tiempo es útil para separar e identificar partículas. • Rayos cósmicos a nivel del mar: Flujo de partículas por m^2/s.sr E/GeV Iµ Ie Ip 0,1 99 6 2 0,2 97 3 1,5 distinguir entre muones 0,5 86 1 0,9 y electrones siendo su 1 69 0,38 0,51 rango de energ as muy 2 45 0,12 0,25 distinto 5 20 0,02 0,08 10 8,6 - 0,03 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 41. MIDAS: Simulación Monte Carlo • MatLab / Octave • Genera trazas verticales que atraviesan un cierto número de absorbentes. • Considerando: • pérdida de energía (Bethe-Bloch) • multiple scattering (Simulación recomendada en PDG) • Aproximamos el recorrido en el absorbente como un arco de circunferencia con la saggita dada por el PDG. Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 42. MIDAS: Simulación: parámetros • Absorbentes : Fe y Pb (5 placas) • Espesor : 1cm y 0.5cm • Energías: • muones : 0.5 a 10 GeV • electrones y protones : 0.1, 0.2, 0.5 GeV • Para cada configuración se calcula el punto de salida en cada plano de absorbente y se ajustan todos los puntos a una trayectoria recta. • Se determina el Chi2 (un valor grande es reflejo de grandes residuos y gran multiple scattering) • Se determina la velocidad “aparente” en la direccion del movimiento A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 Juan
  • 43. 20 trazas generadas (e-, a 0.5GeV) 5 absorbentes de Pb, 1cm Ajustes a trayectorias rectas Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 44. MIDAS: Simulación: resultados • El programa genera histogramas de los residuos de las trazas ajustadas, asi como la dependencia chi2/ancho de los residuos vs velocidad de la partícula. Distribución Chi2 Relación Velocidad-Chi2 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 45. Relación Velocidad-Chi2 Protones de 0.5GeV 5 absorbentes de Pb de 1cm Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 46. Relación Velocidad-Chi2 Muones de 10 GeV 5 absorbentes de Fe de 1cm Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 47. MIDAS :Resultados preliminares Abs Pb Abs Pb Abs Fe Abs Fe Energy Particle (10mm) (5mm) Energy Particle (10mm) (5mm) ResX ResY ResX ResY ResX ResY ResX ResY 10G eV mu 0,3 0, 0, 3 22 0, 22 10GeV mu 0, 2 0, 0, 2 12 0, 12 5G eV mu 0,7 0, 0, 6 44 0, 43 5GeV mu 0, 3 0, 0, 4 24 0, 23 2G eV mu 1,6 1, 1, 6 15 1, 06 2GeV mu 0, 9 0, 0, 9 62 0,6 1G eV mu 3,5 3, 2, 5 27 2, 31 1GeV mu 1, 8 1, 1, 7 21 1, 18 500M eV mu 7, 0 6, 4, 9 49 4, 86 500M eV mu 3, 9 4, 2, 0 54 2, 65 e 7,0 7, 4, 0 65 4, 87 e 3, 8 3, 2, 5 49 2,5 p 2,6 2, 1, 6 82 1,8 p 1, 4 1, 0, 4 98 0, 97 200M eV mu - - 21,92 22,16 200M eV mu - - 10,25 10,01 e 25, 28, 12, 0 6 86 13,24 e 10, 10, 6, 4 4 55 6, 41 p 0,8 0, 0, 8 54 0, 51 p 0, 4 0, 0, 4 29 0, 28 100M eV mu - - - - 100M eV mu - - - - e - - - - e - - 15, 31 14, 93 p 0,4 0, 0, 4 27 0, 26 p 0, 2 0, 0, 2 14 0, 14 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 48. Trasgo: Modelo precursor El muro de RPCs de HADES RPC double layer ~200 cells Acceptance close to 100% Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 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 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 50. La cadena de adquisición de las RPCs de HADES Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 50
  • 51. La TRB: Tdc Readout Board TRB Features: ➢ Four HPTDC each 32 channels => 128 channels ➢ Single chip computer with 100MBit/s Ethernet ➢ FPGA as board controller ➢ DC/DC 48V ➢ Buffer Memory Una TRB permite la lectura de 128 canales (detectores) mediante 1 ordenador personal Contiene un procesador Etrax encargado de la comunicación con el exterior. El procesador puede albergar los programas de reconstrucción de trazas Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 52. Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 52
  • 53. Eficiencia de reconstrucción en un Trasgo para diferentes número de planos, anchura de los electrodos y eficiencias de celda Intensidad incidente de R. Efic(RP NumPla NPlan ∆(electr Num Cósmicos: C) nos (Track) odo) TRB/ch 100/m2/5µs 200/m /5µs 2 500/m /5µs 2 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 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 54. EL TRASGO: Posibles configuraciones 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 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 55. EL TRASGO Para su desarrollo de dispone de experiencia e infraestructura - Diseño Trasgo: labCAF - Diseño-construcción RPCs: labCAF (+LIP?) - Electronica FEE: labCAF (+IFIC-Valencia?) - TRB: Disponible. GSI - Software de reconstruccion de trazas: Adap de Hades-SMC: labCAF - Software de adquisicion. Adap. de Hades: labCAF - Temas técnicos: Alimentación, climatización: TecnoCiencia - Alimentacion eléctrica y regulacion: GAstroparticulas + Tecnociencia - Simulaciones previas: GAstroparticulas + labCAF - Análisis de datos: labCAF + GAstropartículas - Otros grupos interesados: G. Arquitectura de Ordenadores.USC E. Politécnica de Ferrol. UDC S. Meteorologia de la USC-Xunta de Galicia Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 56. y... Proyecto Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 57. Meiga Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 58. Meiga (Mini Ensemble for Identifying GAlactic radiation ) 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… - Sentar la base para la construcción futura de nuevos trasgos para complementar otros experimentos o como base para algún experimento futuro en España. - Rayos cósmicos = Datos durante 24h/dia, 365,25 dias al año…→ y… Gratis total Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 59. Flujo de Rayos Cósmicos al nivel del mar Densidad/m2 Energía(eV) Frec/m2.dia Radio(m) Superfiice (m2) NClusters/día/m2 1015 0.03 30 3 103 100 1016 3 10-4 150 7 104 20 >5 1017 3 10-6 330 3.5 105 1 Total: ~120 1018 3 10-8 650 1.3 106 0.04 1015 3 10-2 20 103 30 1016 3 10-4 100 3 104 9 > 10 1017 3 10-6 280 2.5 105 0.75 Total: ~40 1018 3 10-8 550 106 0.024 1015 3 10-2 10 3 102 10 1016 3 10-4 80 2 104 6 > 17 1017 3 10-6 250 2 105 0.6 Total: ~16 1018 3 10-8 480 7 105 0.021 1016 3 10-4 60 104 3 1017 3 10-6 200 105 0.3 > 30 Total: ~3 1018 3 10-8 400 5 105 0.015 1016 3 10-4 50 8 103 2.4 1017 3 10-6 160 8 104 0.24 > 40 Total: ~2.5 1018 3 10-8 350 4 105 0.012 1016 3 10-4 30 3 103 1 1017 3 10-6 110 4 104 0.12 > 100 Total: ~1 1018 3 10 Juan A. Garzón. Proyecto 280 Trasgo. U.Complutense de0.01 2.5 10 -8 5 Madrid. 22.5.2009
  • 60. 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.dia Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 0.03/ha.dia 22.5.2009 10/ha.año
  • 61. Somewhere over the rainbow, skies are blue And the dreams that you dare to dream , really do come true (El mago de Oz) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 62. FIN (por ahora) Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 63. Otra aplicación: Calibración de detectores Ejemplo: Antares/Km3 Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009
  • 64. Outlook - The LabCAF Group - Team - Lines of Work - Main recent Research and Training Results - Infrastructure - Project - Extension of Present Lines - New Lines of Work - The Trasgo Project - The Meiga Project - Shedule - Budget and Needs - Other uses - Summary Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 64
  • 65. Texto Juan A. Garzón. Proyecto Trasgo. U.Complutense de Madrid. 22.5.2009 65
  • 66. Team Team 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 J.A. Garzón (Prof.) P. Cabanelas. HADES: Software & Analysis D. Belver. HADES: FEE M. F.Morales: Ceramics RPCs G. Kornakov: HADES M. Zapata. Technitian (50%) Other members Dr. Jose Lámas- 66 Valverde
  • 67. Los rayos cósmicos y el clima Helada en Londres en 1684 70
  • 68. UHENP: Ultra High Energy Atmospheric Nuclear Physics 71
  • 69. UHENP: Ultra High Energy Atmospheric Nuclear Physics Muchos modelos con necesidad de ingredientes.... 72
  • 70. Be ? p B ? Fe ν He e BigBang Ca U + e − p Li 73
  • 71. 74
  • 72. 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, y por encima de ella no están bien conocidos 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 - Cubre unos 150m2 (9x15m2) de superficie con cámaras de muones (recuperadas de DELPHI) - Resolución espacial: 2cm, en 2 planos - Resolución angular 1º - 75 Distribución lateral para P y Fe
  • 73. ARGO-YBJ Un experimento con RPCs: Distribución lateral para P de distintas energías 76
  • 74. KASCADE-Grande = KArlsruhe Shower Core and Array DEtector + Grande and LOPES Measurements of air showers in the energy range E0 = 100 TeV - 1 EeV 77
  • 75. The experimental set-up Detector Detected EAS Sensitive area component (m2) Grande Charged particles 37x10 Piccolo Charged particles 8x10 KASCADE array Electrons, © 490 e/© KASCADE array ⎧ Muons 622 (E⎧th=230 MeV) MTD Muons (Tracking) 3x128 (E⎧th=800 MeV) MWPCs/LSTs Muons 3x129 (E⎧th=2.4 GeV) LOPES 30 Radio Trigger Plane Muons 208 (E⎧th=490 MeV) Calorimeter Hadrons 9x304 The strength of KASCADE-Grande is the multi observables information 78
  • 76. RESUMEN - Muchos experimentos - Mucho usos - Mucho rango de energías - Muchos observables - Muchas técnicas diferentes 79
  • 77. EL TRASGO Capacidad de 1 trasgo: - Robustos - Baratos - Excepcional relación prestaciones/precio -1 Trasgo ofrece: - Detección de hasta ~500/1000 partículas de un EAS con: Resolución temporal < 50ps Resolución angular < 0.5o -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 -Capacidad de muchos trasgos: 80
  • 78. EL TRASGO Capacidad de 1 trasgo: - Robustos - Baratos - Excepcional relación prestaciones/precio -1 Trasgo ofrece: - Detección de hasta ~500/1000 partículas de un EAS con: Resolución temporal < 50ps Resolución angular < 0.5o -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 -Capacidad de muchos trasgos: 81
  • 79. EL TRASGO Capacidad de 1 trasgo: - Robustos - Baratos - Excepcional relación prestaciones/precio -1 Trasgo ofrece: - Detección de hasta ~500/1000 partículas de un EAS con: Resolución temporal < 50ps Resolución angular < 0.5o -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 -Capacidad de muchos trasgos: Enorme! 82