X-ARAPUCA test and characterization

Vol 4 2021 - 137291
Trabalho
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Resumo

A pesquisa trata a respeito da caracterização da X-ARAPUCA utilizando um manipulador magnético. O ARAPUCA é um dispositivo elaborado pelos pesquisadores Ettore Segreto e Ana Amélia Machado capaz de aprisionar fótons em seu interior e, após várias reflexões, eles são detectados por um dispositivo foto-sensível. Os fótons são provenientes da cintilação de um volume ativo, no nosso caso, argônio líquido. Com paredes internas muito reflexivas, o seu funcionamento baseia-se em dois Wavelenght Shifters(WLS) separados por um filtro dicroico. O manipulador magnético consiste em um pistão com 4 ímãs de neodímio, em que com uma haste externa a um criostato, conseguimos variar a posição de uma fonte alfa e a X-ARAPUCA. Todo projeto foi feito de forma remota, devido a isto, não foi possível realizarmos os testes para verificarmos a eficiência do dispositivo. Porém, conseguimos verificar o funcionamento do manipulador magnético através de um protótipo. Finalizamos o projeto com uma análise qualitativa da emissão de fótons por uma fonte alfa e quantos destes é esperado que chegue na janela do nosso dispositivo com o setup elaborado.

Apoio/Financiamento da Pesquisa: PIBIC/CNPq

Questões (5 tópicos)

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Patrícia Duarte de Almeida

Muito obrigada, Natália! Também espero! 

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Patrícia Duarte de Almeida

Muito obrigada, Amanda! 

Autor

Patrícia Duarte de Almeida

Muito obrigada! A escrita é um ponto muito importante para mim! Te amo ❤

Autor

Patrícia Duarte de Almeida

Muito obrigada! 

Autor

Patrícia Duarte de Almeida

Oi, Jean! 

Infelizmente não colocarei um vídeo pôster devido alguns problemas pessoais, me desculpa! 

I- Eu fiquei com um pouco de dúvida com o que voce quis dizer com processo físico, se voce puder explicar melhor, será ótimo! O princípio do nosso sistema de detecção(TPC) é a detecção de cargas vindas da interação do neutrino, elas percorrem distâncias da ordem de metros até ser coletadas, logo, precisamos usar um gás nobre para que não ocorra a captura desses elétrons pelo meio. Agora, por que o Ar? Ele é um material cintilador com um alto Light Yield, ou seja, uma abundante quantidade de fótons emitidos por energia depositada para uma partícula ionizante, além do seu valor comercial ser menor comparado com outros que teriam características similares.  

O ganho de eficiência da X-ARAPUCA para a ARAPUCA é superior a 50%, isso ocorre pela janela de entrada dos fótons ser bem maior e por colocarmos uma barra de acrílico com o wavelength shifter, e assim, nós adicionamos um mecanismo de detecção no nosso dispositivo. O fóton ao entrar na X-ARAPUCA pode ficar preso na barra de acrílico devido à reflexão interna total e isso guia ele até o nosso detector. O aumento da eficiência voce pode verificar no artigo arXiv:2104.07548 que trata justamente sobre isso.

II- Nós tratamos os ruídos fazendo primeiro a coleta dos mesmos sem a nossa amostra, assim, ao realizarmos o experimento, nós subtraímos os dados encontrados dos dados da amostra. Uma forma de reduzir isso que o DUNE adotou foi colocar os detectores em uma distância grande abaixo da terra, cerca de 1300km, assim, somente os raios mais energéticos atingem o detector e eles são mais fáceis de ser identificados. 

III- Correto sobre a liga! Se há algum preparo especial, eu não sei a respeito, desculpa. Irei confirmar com o meu orientador. 

IV- Isso mesmo, um anel estará em mergulhado no LAr. Nós fizemos testes no material que iremos construir o anel as temperaturas do experimento e verificamos que ele suporta elas e é resistente. Então, não encontramos nenhum problema em relação a isso. 

V- Quanto mais puro o LAr, voce consegue ter uma garantia maior de que os fótons de cintilação não serão absorvidos pelo meio, então sempre buscamos deixar ele o mais puro possível. Uma forma de garantir isso é liquefazendo o Ar gasoso, além de essa forma ser mais barata para comprarmos. 

Muito obrigada você! Adorei a discussão! 

JEAN C. SOUZA

Muito obrigado pelas respostas!

Instituições
  • 1 Unicamp
Eixo Temático
  • EXATAS
Palavras-chave
neutrino
liquid argon
scintillation light