DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PRUEBAS DE UN DETECTOR HÍBRIDO DE RAYOS CÓSMICOS DE 4 CANALES

Resumen

Resumen

En el universo existen fuentes astrofísicas capaces de producir rayos cósmicos. Éstos son muy energéticos e interactúan con la atmósfera terrestre, formando otras partículas de menor energía. Se pueden detectar estas partículas de acuerdo a la interacción que tiene con el medio, ionización de un material y radiación Cerenkov. Se diseñó, construyó, probó y operó un detector híbrido de rayos cósmicos de 4 canales usando una barra de Cobre como material de detección, con un canal de detección por radiación Cerenkov y otro por ionización en ambas caras de menor área. Con los 4 canales será posible validar señales y se probaran nuevas técnicas de detección. Para operar los canales por radiación Cerenkov se utiliza un fotomultiplicador de Silicio Hamamatsu con la electrónica básica para activar el dispositivo, para los canales de ionización se elaboró un circuito RC con el cual se obtiene una señal analógica que se envía a un discriminador de señal y que funciona como un convertidor analógico-digital, ambos circuitos fueron diseñados en el Laboratorio de Partículas Elementales de la Universidad de Guanajuato. Se presentan detalles del diseño, construcción, prueba y operación de los canales de ionización.  

Palabras Claves: Híbrido, ionización, radiación Cerenkov, rayos cósmicos.

DESIGN, CONSTRUCTION AND TESTS OF A HYBRID DETECTOR OF 4-CHANNEL COSMIC RAYS

Abstract

In the universe there are astrophysical sources with the capacity to produce cosmic rays. These are very energetic and interact with the upper terrestrial atmosphere, creating particles of lower energy. These particles can be detected according with the interaction with the medium, ionization of the material, and Cerenkov radiation. It was designed, constructed, tested, and operated a four channel hybrid cosmic ray detector based on a Copper bar as a detection material, with one Cerenkov channel and one ionization channel at both ends of the Copper bar. With the 4 channels, we can validate the signal and we can test new detection techniques. The Cherenkov channels are based on a Silicon Hamamatsu photodiode with the basic readout, and feed, electronics; the ionization channels are based on RC electronic circuit to get an analogic signal which was sent out to a discriminator, ADC circuit; both circuits were designed at Universidad de Guanajuato Laboratorio de Partículas Elementales. There are presented details of the design, construction, tests, and operations of the ionization channels.

Keywords: Hybrid, ionization, Cerenkov radiation, cosmic rays.