O laboratório de instrumentação do High Energy Physics and Instrumentaion Center na USP

Informações
Apresentador: 
Atividade: 
Instrumentação
Conferência: 
Workshop da Rede Nacional de Física de Altas Energias (RENAFAE)
Data da Conferência: 
terça-feira, 31 Julho, 2018

Resumo: Uma das linhas de pesquisa do HEPIC@USP dedica-se ao desenvolvimento de instrumentação para Física de Altas Energias e ao estudo de possíveis aplicações em outras áreas. Essa atividade na instrumentação abrange o estudo de detectores a gás baseados em microestruturas e o desenvolvimento de electrônica dedicada a este tipo de detectores para uso em grandes experimentos. Para além disso, são exploradas aplicações em outras áreas da Física, tais como a imagem de raios X e a detecção de nêutrons. Na electrônica dedicada, o HEPIC@USP, em parceria com a Escola Politécnica, desenvolveu um ASIC, chamado SAMPA, a ser usado no experimento ALICE para atualizar o sistema de leitura da Câmara de Projeção Temporal (TPC) e do Traceador Frontal de Múons (MCH), de modo a torná-los compatíveis com a taxa de eventos aumentada para até 50KHz em colisões PbPb, planejada para o Run 3 do LHC, no CERN. Nesta apresentação será descrita a versão final deste ASIC, que foi extensivamente testado sob a coordenação do nosso grupo, e serão dados alguns detalhes do seu desempenho. Serão também mostrados alguns aspectos da pesquisa realizada em detectores, onde serão mostrados alguns resultados obtidos no estudo da sua Física, os progressos na construção de um sistema de imagem de fluorescência de raios X e as soluções para a detecção de nêutrons com detectores gasosos usando filmes de carbeto de boro enriquecido. A integração do SAMPA nos detectores em desenvolvimento no HEPIC@USP é um plano para um futuro próximo, e os trabalhos em curso com esse objetivo serão também descritos. Finalmente serão também mostrados resultados obtidos com microestruturas do tipo Thick-Gas Electron Multiplier desenhadas no nosso grupo e produzidas em São Paulo, com recurso à indústria.

Abstract: One of the research lines of HEPIC@USP is dedicated to the development of instrumentation for High Energy Physics and the study of possible applications in other areas. This activity in instrumentation includes the study of gas detectors based on microstructures and the development of electronics dedicated to this type of detectors to be used in large experiments. In addition, applications in other areas of Physics are explored, such as X-ray imaging and neutron detection. In the dedicated electronics field, HEPIC@USP, in partnership with the Escola Politécnica at USP, has developed an ASIC, called SAMPA, to be used in the ALICE experiment to update the reading system of the Time Projection Chamber (TPC) and of the Muon Chambers (MCH), in order to make them compatible with the event rate increased to up to 50KHz in PbPb collisions, planned for the LHC Run 3, at CERN. In this presentation we will describe the final version of this ASIC, which was extensively tested under the coordination of our group, and some details of its performance will be given. We will also show some aspects of the research carried out on detectors, where some results obtained in the study of its Physics will be presented, the progress in the construction of an X-ray fluorescence imaging system and the solutions for the detection of neutrons with gas detectors using enriched boron carbide films. The integration of SAMPA in detectors under development at HEPIC@USP is a plan for the near future, and ongoing work with this objective will also be described. Finally, results obtained with the Thick-Gas Electron Multiplier microstructures designed in our group and produced in São Paulo will also be shown.