Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto

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Thiago Duarte Lopes
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1 Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto Prof. Dr. Marcelo Augusto Leigui de Oliveira Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH) Universidade Federal do ABC (UFABC) Rua Catequese, 242, 4 andar CEP Santo André - SP leigui@ufabc.edu.br Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.1/16

2 Aparato Experimental Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.2/16

3 Aparato Experimental Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.3/16

4 Fotomultiplicadora Adquirimos uma Fotomultiplicadora MultiAnódica (FMA) Hamamatsu de 64 pixels na montagem H7546B, com divisor de tensão integrado e sua respectiva fonte de alta tensão C4900. Os ânodos da FMA são divididos em uma matriz 8x8 com 2 2 mm 2. Suas principais características desejáveis são: - boa sensibilidade para single photoelectron (p.e.); - linearidade até 200 p.e.; - ganho por canal de a 10 6 ; - baixo cross-talk inter-pixel; - uniformidade de resposta (na presença de até B 5 G); - corrente de fundo menor que 3 khz acima de um limiar de 1/3 p.e.. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.4/16

5 Fotomultiplicadora Visões esquemáticas da fotomultiplicadora multianódica Hamamatsu H7546B (dimensões em mm). Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.5/16

6 Fotomultiplicadora Parameter Description/Value Photocathode material bi-alkali Spectral response 300 to 650 nm Quantum efficiency (QE) at 520 nm 12.0 % Wavelength of maximum QE 420 nm Window material borosilicate glass Window thickness 0.8 mm Dynode type metal channel structure Number of stages 12 Anode array of 8 8 independent pixels Anode dark current per channel 0.2 na Pixel size 2 2mm 2 Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.6/16

7 Fotomultiplicadora Parameter Description/Value Maximum high voltage 1000 V Gain at 800 V (typical) Anode pulse rise time 1.5 ns Transit time spread per channel (FWHM) 0.3 ns Pulse linearity per channel (± 5 %) (1) 0.6 ma Uniformity between each anode 1:3 Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.7/16

8 Divisor de tensão - 12 dinodos metálicos com resistência total de 2.2 M Ω (corrente de 455 µa operando à tensão máxima de 1 kv ); - O décimo segundo dinodo (Dy12) tem um pino de saída, cujo sinal estaremos monitorando, com acoplamento em um capacitor de 0.01µF (500V ) Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.8/16

9 Fonte de alta tensão A fonte de alta tensão C4900 é uma fonte compacta ( mm 3 ) para ser montada em placas de circuito impresso e ideal para FMAs. Ela é controlada por fontes de corrente contínua de baixas voltagens na entrada (15 ± 1 V no caso da C4900), gerando tensões variáveis de até 1250 V. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.9/16

10 Setup A) B) C) A) Caixa de plástico do circuito da fonte C4900 e a FMA acima dela com os cabos conectados; B) Vista superior da caixa aberta com detalhe do pedestal; C) Integração do sistema. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.10/16

11 Setup Pulsador Fibras Opticas LED FMA HV Dy12 Anodos Diagrama esquemático da caixa de teste da FMA. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.11/16

12 Sinais no osciloscópio Sinal do dinodo (Canal 1) e do pulsador (Canal 2). Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.12/16

13 Sinais no osciloscópio Sinais sem acoplamento do anodo 25. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.13/16

14 Sinais no osciloscópio Anodo C R Rosc Circuito para o acoplamento dos anodos e representação esquemática do osciloscópio. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.14/16

15 Sinais no osciloscópio Sinais com acoplamento do anodo 25. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.15/16

16 Placa de Aquisição de Dados Fotografia de um Módulo de Processamento de Dados (MPD). Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto p.16/16

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