Canali Alessandro
Petrongari Marco
Ranieri Leonardo
Leoni Matteo
Cenci Francesca
Fanfoni Miriana
Ideazione e realizzazione di
misure con Multi Pixel Photon
counter (MPPC)
Conduttori, semiconduttori e isolanti
Drogaggio e giunzione p-n
La giunzione p-n
è alla base di
tutti i rivelatori a
silicio
Applicando una ddp:
Diretta
Passaggio di corrente
Inversa
Corrente nulla
Inversa geiger
Valanga di e-
Nel rivelatore …
RIVELATORI “SiPM”
(Silicon Photo Multiplier)
I rivelatori da noi utilizzati sono SIPM, costituiti da una griglia
di pixel.
Quando un fotone arriva sul rivelatore ne accende uno
Il segnane di uscita è la somma di tutti i pixel accesi
Front contact
Al
h
Rquenching
ARC

n+
p
n+
p
p+ silicon wafer
Back contact
-Vbias
Dark count
Alcuni pixel, possono accendersi per rumore termico
senza che effettivamente siano stati colpiti da un
fotone!
In questo caso si ha un “finto evento”
Questo è ciò che
viene chiamato
DARK COUNT.
CALCOLO DELLA
CARICA DEGLI ELETTRONI
QUESTE SONO LE FORMULE USATE
PER CALCOLARE LA CARICA DEGLI
ELETTRONI:
Q = i DT
Q= Qe x Ga x Gs
2
Qe = Q
i=V
Ga Gs
R
DATI DEL PROBLEMA:
V= (20 ± 2) mV (altezza)
DT= (50 ± 5 ) ns (base)
R =50Ω
Gs =7,5x105
Ga =100
CARICA STIMATA
SOTTO IL
SEGNALE DA UN
PIXEL
PROPAGAZIONE
DELL’ ERRORE
CALCOLO DELLA
CARICA DEGLI ELETTRONI
Qe =1,6x10-19
STAGES
INVERNALI
2011
La fibra scintillante e` fatta di un materiale
particolare chiamato
POLISTIRENE => C8H8 d=1.05 g\cm3
STAGES
INVERNALI
2011
ADC CaeN
V792 N 0.4 pC
Discrimnatore
Ortec 935
STAGES
INVERNALI
2011
LABVIEW e` il
nostro
programma
usato per lacquisizione
dei dati
M(ch) = p1 + p2 M(pic)
M(pic)= M(ch)-p1
p2
Dopo aver ricavato la
retta si può ottenere la
curva
corrispondente
convertita.
Svolgendo la formula con i dati acquisiti dal fit precedente
si ottiene:
M(ch)= 200.76 + 78.43 X M(pic) + 0.18
Allo stesso tempo possiamo ricavare la carica di un solo
fotone rivelato facendo la differenza di due picchi:
Q(1ph)= Dpeak=(78.43+0.18)ch
Dal momento che il fattore di conversione dell’ADC
corrisponde circa a:
ADCconv = 1.04 x10 -13C/ch
Si avrà:
Q(1ph) =(0.8 ± 0.002) x10-11C
Alla fine possiamo notare che la carica dell’elettrone
calcolata ad occhio e quella misurata sperimentalmente
sono compatibili:
Bethe - Block
L’Sr90 rilascia due elettroni:
e- (546 KeV) perde 272 KeV
e- (2.28 MeV) perde 189 KeV
230 kev
L’ energia
media
rilasciata è
Conversione – 4000 ph
MeV
230 KeV dunque 920 ph
Efficienza fibra= 4 %
37 ph che restano
Attenuazione (1/e ogni 22m)
Efficienza rivelatori circa 50%
1 lato
32 ph (30 cm)
Circa 16 ph
Circa 8
restanti!!!
Conversione spettri
Posizione 1 prima della colla
Posizione 2 prima della colla
Posizione 3 dopo la colla
Possiamo osservare che le pos. 1
e 2 perdono fotoni, per questo
motivo concludiamo che la
COLLA cambia lo spettro!
Grazie dell’attenzione!