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Fisica dei Raggi Cosmici - Esperimento Auger -  Presentazione Tesi Maglio
 

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    Fisica dei Raggi Cosmici - Esperimento Auger -  Presentazione Tesi Maglio Fisica dei Raggi Cosmici - Esperimento Auger - Presentazione Tesi Maglio Presentation Transcript

    • UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI LECCE FACOLTA' DI SCIENZE MM.FF.NN. CORSO DI LAUREA IN FISICA TESI DI LAUREA Studio della risposta del rivelatore di superficie dell'Osservatorio Pierre Auger Relatore: Laureando: Dott. Ivan De Mitri Silvio Maglio ANNO ACCADEMICO 2004-2005
    • Spettro dei Raggi Cosmici ­ Legge di Potenza ­ Cambiamenti di pendenza:     ginocchio e caviglia ­ Flusso RC di E > 1020  eV ­2 ­1 1 particella km  secolo
    • Cutoff GZK Assorbimento per interazione con la CMBR p +  γCMBR   → Δ+  → p + π0 p +  γCMBR   → Δ+  → n + π+ Energia di soglia E > 5 ∙ 1019 eV
    • Cutoff GZK Assorbimento per interazione con la CMBR p +  γCMBR   → Δ+  → p + π0 p +  γCMBR   → Δ+  → n + π+ Energia di soglia E > 5 ∙ 1019 eV
    • Sciami Atmosferici Estesi
    • Sciami Atmosferici Estesi Rivelazione Rivelatori di Superficie Rivelatori Čerenkov - Moduli di scintillatori e assorbitori Studio del fronte dello sciame e della distribuzione delle particelle attorno all'asse Rivelatori di Fluorescenza Telescopi che rivelano luce di fluorescenza emessa da N2 Profilo longitudinale (atmosfera come un calorimetro omogeneo)
    • Sciami Atmosferici Estesi
    • L'Osservatorio Pierre Auger 18 Paesi 72 Istituzioni Superficie 3000 km2 1500 m s.l.m.
    • L'Osservatorio Pierre Auger
    • Fluorescence Detector 4 occhi Duty Cycle ~ 10 %
    • Fluorescence Detector 4 occhi Duty Cycle ~ 10 %
    • Fluorescence Detector 4 occhi Duty Cycle ~ 10 % Surface Detector 1600 rivelatori Čerenkov distanza 1.5 km 12 tonnellate d'acqua 3 PMT per stazione Duty Cycle ~ 100 %
    • Fluorescence Detector 4 occhi Duty Cycle ~ 10 % Surface Detector Anodo - FADC Dinodo – Amplificazione - FADC
    • Segnali dal SD Elaborazione di un programma in C++ per identificare ed analizzare i parametri principali di un impulso inizio durata ampiezza carica baseline
    • Segnali dal SD Analizzati i dati di gennaio maggio agosto dicembre 2004 per un totale di 3 ∙ 106 impulsi
    • Saturazione del FADC range FADC 10 bit Frazione di impulsi saturati ~ 0.3 % ricostruzione carica: l'undershoot
    • Saturazione del FADC range FADC 10 bit Frazione di impulsi saturati ~ 0.3 % Semplice RC: us = k ∙ Q
    • Ricostruzione della carica Analisi del circuito di lettura: us = f(Q) Stabile nel Log usd = p0 + p1∙ Log Qa tempo p0 = -1.41 + 0.05 p1 = 0.65 + 0.02
    • Spettro della carica Grigio: misurata, non saturati viola: ricostruita, non saturati rosso: misurata, tutti blu: ricostruita, tutti Legge di potenza Saturazione residua PMT
    • Spettro della carica Confronto - Torino Confronto - Karlsruhe Analisi piu' dettagliata del circuito Parametrizzazione forma d'onda del segnale
    • Conclusioni Legge di potenza Range FADC ampliato di 1 ordine di grandezza Riduzione dell'errore sistematico sulla misura dell'energia nella regione del cutoff
    • Prospettive future Studiare la parametrizzazione del segnale per recuperare informazioni quando avviene la saturazione del PMT Possibili modifiche hardware Abbassare il guadagno di 1 PMT per stazione range FADC 12 bit amplificatori bilineari o logaritmici Estrarre il segnale proveniente dal penultimo dinodo Il metodo sviluppato in questa tesi potra' comunque essere sfruttato, anche dopo le modifiche hardware per estendere ulteriormente il range dinamico