Proyecto Tracker-in-Calorímetro (TIC): Una Nueva Solución Calorimétrica para Experimentos Espaciales
Autores: Bigongiari, Gabriele; Adriani, Oscar; Ambrosi, Giovanni; Azzarello, Philipp; Basti, Andrea; Berti, Eugenio; Bertucci, Bruna; Bonechi, Lorenzo; Bongi, Massimo; Bottai, Sergio; Brianzi, Mirko; Brogi, Paolo; Castellini, Guido; Catanzani, Enrico; Checchia, Caterina; D"Alessandro, Raffaello; Detti, Sebastiano; Duranti, Matteo; Finetti, Noemi; Formato, Valerio; Ionica, Maria; Maestro, Paolo; Maletta, Fe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Proyecto Tracker-in-Calorímetro (TIC): Una Nueva Solución Calorimétrica para Experimentos EspacialesCategoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Detector basado en el espacio
Rayos gamma
Partículas cargadas
Resolución angular
Factor geométrico
Sensores de silicio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Un detector basado en el espacio dedicado a mediciones de rayos gamma y partículas cargadas debe lograr un equilibrio entre diferentes requisitos instrumentales. Se necesita una buena resolución angular para los rayos gamma, mientras que se requiere un excelente factor geométrico para las partículas cargadas. La técnica de referencia de seguimiento de la física de rayos gamma se basa en un telescopio de conversión de pares hecho de material pasivo (por ejemplo, tungsteno) acoplado con capas sensibles (por ejemplo, microcintas de silicio). Sin embargo, este tipo de detector tiene una aceptación limitada debido al gran brazo de palanca entre las capas activas, necesario para mejorar la capacidad de reconstrucción de trayectorias. Además, el material pasivo puede inducir fragmentación de núcleos, lo que empeora el rendimiento de reconstrucción de carga. El proyecto Tracker-In-Calorimeter (TIC) tiene como objetivo resolver todas estas desventajas. En la propuesta TIC, los sensores de silicio se mueven dentro de un calorímetro isotrópico altamente segmentado con un par de centelleadores externos dedicados a la reconstrucción de carga. En principio, esta configuración tiene un buen factor geométrico, y el ángulo de los rayos gamma puede ser reconstruido con precisión a partir del perfil lateral de la lluvia electromagnética muestreada, a diferentes profundidades en el calorímetro, por tiras de silicio. La efectividad de este enfoque ha sido estudiada con simulaciones de Monte Carlo y validada con datos de pruebas de haz de un pequeño prototipo.
Descripción
Un detector basado en el espacio dedicado a mediciones de rayos gamma y partículas cargadas debe lograr un equilibrio entre diferentes requisitos instrumentales. Se necesita una buena resolución angular para los rayos gamma, mientras que se requiere un excelente factor geométrico para las partículas cargadas. La técnica de referencia de seguimiento de la física de rayos gamma se basa en un telescopio de conversión de pares hecho de material pasivo (por ejemplo, tungsteno) acoplado con capas sensibles (por ejemplo, microcintas de silicio). Sin embargo, este tipo de detector tiene una aceptación limitada debido al gran brazo de palanca entre las capas activas, necesario para mejorar la capacidad de reconstrucción de trayectorias. Además, el material pasivo puede inducir fragmentación de núcleos, lo que empeora el rendimiento de reconstrucción de carga. El proyecto Tracker-In-Calorimeter (TIC) tiene como objetivo resolver todas estas desventajas. En la propuesta TIC, los sensores de silicio se mueven dentro de un calorímetro isotrópico altamente segmentado con un par de centelleadores externos dedicados a la reconstrucción de carga. En principio, esta configuración tiene un buen factor geométrico, y el ángulo de los rayos gamma puede ser reconstruido con precisión a partir del perfil lateral de la lluvia electromagnética muestreada, a diferentes profundidades en el calorímetro, por tiras de silicio. La efectividad de este enfoque ha sido estudiada con simulaciones de Monte Carlo y validada con datos de pruebas de haz de un pequeño prototipo.