Sun, 25 Oct 2020RO Ro  EN En    
 
PNCDI2
 
 
Lista de proiecte » Sistem de detectie pe baza de scintilator pentru fascicule de ioni de energie joasa la CRYRING

Sistem de detectie pe baza de scintilator pentru fascicule de ioni de energie joasa la CRYRING
proiecte.nipne.ro/ifa-fair/3-proiecte.html


Acronim: CRYLEDS
Numar / Data contract: PNIII/P5/P5.2 nr. 08/FAIR-RO / 2016-09-16
Program:
Director proiect: Dan Gabriel Ghita
Autoritate contractanta:
Data incepere / finalizare proiect: 2016-09-16 / 2019-09-15
Valoarea proiectului: 1800000 RON
Rezumat: Proiectul de fata a avut drept scop construirea unui prototip de detector cu ajutorul caruia se vor detecta ioni grei de sarcina mare, la energii joase, ce va fi instalat la CRYRING in cadrul GSI/FAIR. CRYRING va fi prima instalatie experimentala FAIR care va permite experimente de inalta precizie si va fi singura instalatie la nivel mondial care furnizeaza fascicule de ioni stabili si instabili / izotopi rari cu numar mic de electroni in intervalul de energie mai jos de 14 MeV/u. Aceste sisteme ofera conditii experimentale ideale pentru spectroscopie de precizie si studiul proceselor atomice si nucleare fundamentale inverse (recombinare radiativa, captare dielectronica, dezintegrare beta).
In functie de tipul de experimente (interactiuni ion-electron, ion-foton si ion-atom) performanta detectorilor trebuie sa fie diferita: rata de numarare ridicata, rezistenta mare la radiatie, timp de raspuns mic, sensibilitate la pozitie. Un astfel de sistem consta dintr-un cap de detectie compatibil UHV, combinat cu un sistem flexibil de actionare a detectorului. Un prototip de actuator rapid, conceput pentru a gazdui diferite capete de detectie in inelele de stocare este instalat si testat la ESR in cadrul GSI.
A fost construit prototipul unui astfel de detector si a fost testat cu succes ansamblul experimental. Acesta foloseste un cristal scintilator YAP: Ce cu latimea de 25x25 mm, latimea de 1 mm, robust din punct de vedere mecanic, cu un punct de topire de 1875 C si un coeficient de expansiune termica in intervalul 4-11 10-5 / K. Acest lucru il face extrem de potrivit pentru functionarea in conditii extreme de vid care necesita o procedura de coacere prelungita. Are o luminozitate relativ mare, producand aprox. 25 de fotoni / keV cu o lungime de unda de emisie maxima de 370 nm. Este un scintilator rapid, facandu-l potrivit ca numarator de particule intr-un inel de stocare, fiind capabil sa numere pana la MHz oferind in acelasi timp o rezistenta ridicata la radiatie. Uzura cauzata de radiatii devine problematica la numararea particulelor grele, pana la 238U. Din acest motiv, cristalul a fost incorporat intr-un sistem de detectie astfel incat sa poata fi considerat consumabil si sa poata fi schimbat cu usurinta in timpul perioadei de mentenanta. Aceasta a fost o cerinta principala pentru proiect, deoarece detectorii uzuali, cum ar fi placile multicanal sau scintilatoarele echipate cu tuburi foto multiplicatoare, plasate direct in traiectoria fasciculului ar fi deteriorat intregul sistem. Schimbarea numai a scintilatorului YAP:Ce in timpul mentenantei este o solutie mai economica.
Scintilatorul este atasat la un ghid optic cu un adeziv special, de vid, cu o transmisie mai mare de 94% pentru lungimea de unda de 370 nm. Ghidajul optic consta intr-o prisma, cu unghi drept, de 62 mm, realizata din SiO2, transparenta la UV. De asemenea, este acoperita cu o suprafata reflectorizanta subtire de Al pentru a reflecta fotonii scintilati cu 90 de grade in jos. Avantajele utilizarii acestui ghid optic au fost evitarea plasarii oricarui echipament sensibil in traseul fasciculului. Prisma poate rezista la deteriorarea din cauza radiatiei fara pierderi semnificative de transmisie si este relativ usor de inlocuit. Pentru conversia fotonilor in fotoelectroni, s-a folosit un fotocatod GaN care a fost depus prin pulverizare cu magnetron pe un substrat SiO2 subtire de 0,5 mm. Fotoelectronii sunt accelerati catre o pereche de placi multicanal care amplifica semnalul la maxim 8 ordine de marime si sunt colectate de un anod cu potential ridicat. Doar o cadere de tensiune de 2,5 kV este utilizata pentru intreaga detectie.

ETAPELE PROIECTULUI SI DATELE DE PREDARE

REZULTATE


Inapoi la Lista de proiecte
English version of the project EN   
 
Address: Str. Reactorului no.30, P.O.BOX MG-6, Bucharest - Magurele, ROMANIA
Tel: +(4021) 404.23.00, Fax: +(4021) 457.44.40
2020 IFIN-HH. All rights reserved.