PowerPoint Presentation

NAPOLI 7/10 OCT 2016

Poster Presentato a Futuro Remoto 2015

Una questione di necessit!Lessere umano ha sempre avuto il bisogno di osservare dal mondo macroscopico a quello microscopico fino al cosmo!

Ed inoltre allinterno delle cose.

La radiografia con i raggi XI raggi X sono di solito usati per guardare allinterno del corpo umano e di oggetti di piccole dimensioni.I raggi X furono scoperti nel 1875 e studiati da Rontegen a partire dal 1895.

E se volessimo sbirciare in oggetti pi grandi del corpo umano, come ad esempio un vulcano?Dovremmo cercare una radiazione o particella con lenergia necessaria ad attraversare qualche chilometro di materia. Ci che cerchiamo proviene dallo spazio profondo. I raggi cosmici primari sono originati da eventi astronomici estremi e consistono di particelle cariche che viaggiano verso la terra.

Mentre siamo qui, milioni di raggi cosmici ci stanno attraversandoI RAGGI COSMICI una pioggia incessante di particelle elementari scaturita, a ridosso della stratosfera, dalle collisioni tra i raggi cosmici primari e gli atomi l presenti.

Dai raggi cosmici primari ai secondariDa questi sciami di particelle emergono i Muoni (in verde). Queste particelle hanno le propriet che ci interessano.

I MUONIeLEPTONILa radiografia Muonica (Muografia) basata sulla misura dellassorbimento dei Muoni nella materia.

I Muoni hanno massa maggiore degli elettroni, quindi possono penetrare a fondo nella materia, ed hanno una vita media maggiore delle particelle Tau, che gli garantisce la sopravvivenza fino al suolo terrrestre.ELETTRONEMUONEPARTICELLA TAU

I Principi della Radiografia MuonicaDetector(non in scala)

Flusso di MuoniUn rivelatore piazzato sulle pendici di un vulcano pu tracciare la direzione di provenienza dei Muoni e contare quanti hanno attraversato ledificio geologico.Misurando il fattore di attenuazione del flusso di Muoni, si pu calcolare la densit media della roccia attraversata dalle particelle.

I Principi della Radiografia MuonicaDetector(non in scala)

Flusso di MuoniUn rivelatore piazzato sulle pendici di un vulcano pu tracciare la direzione di provenienza dei Muoni e contare quanti hanno attraversato ledificio geologico.Misurando il fattore di attenuazione del flusso di Muoni, si pu calcolare la densit media della roccia attraversata dalle particelle.

Perch la Muografia???La radiografia Muonica recentemente aumentato la sua fama per via delle possibili applicazioni:Tomografia di edifici geologici

Prospezioni geologiche non distruttive

Attivit extraterrestri

Protezione ambientale contro il traffico di rifiuti radioattivi e la ricerca di discariche abusive

Misura dellammontare di scorie radioattive negli impianti di stoccaggio

Tomografia di edifici geologici Prospezioni geologiche non distruttive

Attivit extraterrestri Protezione ambientale contro il traffico di rifiuti radioattivi e la ricerca di discariche abusive

Misura dellammontare di scorie radioattive negli impianti di stoccaggio

Il rivelatore MuRAVES il prototipo MURAY

NAPOLI 7/10 OCT 2016

Il Rivelatore Prototipo MURAY

m m E un tracciatore di Muoni

E come una grande fotocamera

E una innovazione nellambito della radiografia muonica

Il Telescopio a nudo

Il Telescopio MURAVES costituito da 4 tracciatori MURAY

Ogni tracciatore composto da 3 stazioni

La stazione un assemblaggio di 4 moduli: due coppie disposte ortogonalmente tra loro in modo da formare un sistema di coordinate X-Y Detector MURAYStazione X-YStazioni

Tracciare i Muoni mediante la rivelazione di luceQuando un muone passa attraverso il rivelatore MURAVES, deposita un certo ammontare di energia, che convertita in luce negli scintillatori. Le fibre ottiche raccolgono questa luce e la veicolano fino ai fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM).

Con questo rivelatore siamo in grado di effettuare una ottima reiezione del fondo fisico. Quelle tracce che mimano muoni sono rigettate grazie allutilizzo di tre stazioni di rivelazione e alla misura del tempo di volo dei muoni.

ScintillatoreSiPM

OscilloscopioFibra

Tracciare i Muoni mediante la rivelazione di luceQuando un muone passa attraverso il rivelatore MURAVES, deposita un certo ammontare di energia, che convertita in luce negli scintillatori. Le fibre ottiche raccolgono questa luce e la veicolano fino ai fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM).

Con questo rivelatore siamo in grado di effettuare una ottima reiezione del fondo fisico. Quelle tracce che mimano muoni sono rigettate grazie allutilizzo di tre stazioni di rivelazione e alla misura del tempo di volo dei muoni.

ScintillatoreSiPMm

OscilloscopioFibra

Tracciare i Muoni mediante la rivelazione di luceQuando un muone passa attraverso il rivelatore MURAVES, deposita un certo ammontare di energia, che convertita in luce negli scintillatori. Le fibre ottiche raccolgono questa luce e la veicolano fino ai fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM).

Con questo rivelatore siamo in grado di effettuare una ottima reiezione del fondo fisico. Quelle tracce che mimano muoni sono rigettate grazie allutilizzo di tre stazioni di rivelazione e alla misura del tempo di volo dei muoni.

ScintillatoreSiPMm

OscilloscopioFibra

Tracciare i Muoni mediante la rivelazione di luceQuando un muone passa attraverso il rivelatore MURAVES, deposita un certo ammontare di energia, che convertita in luce negli scintillatori. Le fibre ottiche raccolgono questa luce e la veicolano fino ai fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM).

Con questo rivelatore siamo in grado di effettuare una ottima reiezione del fondo fisico. Quelle tracce che mimano muoni sono rigettate grazie allutilizzo di tre stazioni di rivelazione e alla misura del tempo di volo dei muoni.

ScintillatoreSiPMm

OscilloscopioFibra

Tracciare i Muoni mediante la rivelazione di luceQuando un muone passa attraverso il rivelatore MURAVES, deposita un certo ammontare di energia, che convertita in luce negli scintillatori. Le fibre ottiche raccolgono questa luce e la veicolano fino ai fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM).

Con questo rivelatore siamo in grado di effettuare una ottima reiezione del fondo fisico. Quelle tracce che mimano muoni sono rigettate grazie allutilizzo di tre stazioni di rivelazione e alla misura del tempo di volo dei muoni.

fake m da albedom fake m da sciame e.m.

Tracciare i Muoni mediante la rivelazione di luceQuando un muone passa attraverso il rivelatore MURAVES, deposita un certo ammontare di energia, che convertita in luce negli scintillatori. Le fibre ottiche raccolgono questa luce e la veicolano fino ai fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM).

Con questo rivelatore siamo in grado di effettuare una ottima reiezione del fondo fisico. Quelle tracce che mimano muoni sono rigettate grazie allutilizzo di tre stazioni di rivelazione e alla misura del tempo di volo dei muoni.

fake m da albedom fake m da sciame e.m.

Il Rivelatore MURAVES innovativo!Portabilit ideale per gli usi esterni al laboratorio

Modularit consente di assemblare telescopi di grandi dimensioni

Alta segmentazione - fornisce immagini con unottima risoluzione

Elettronica veloce ed a basso consumo

Sfrutta molte tecnologie moderne

Controllato da un sistema automatico

Economico e non inquina

Ecco come il rivelatore MURAY

Detector MURAY (2013) installazione al Puy de Dome (Fr) Sistema di alimetazioneDetector durante il free-skyVista dallaltoSistema di controllo della temperaturaSistema di acquisizione del detectorSistema di controllo del detector

Ecco come il rivelatore MURAYDetector MURAY (2016) installazione Laboratorio di Monte SantAngelo (NA)

e questo quanto abbiamo visto!Vesuvio Napoli (Ita)Aprile 2013

Puy de DomeCollaborazione MuRay - Tomuvol a Clermont-Ferrand (Fr) Da Giugno a Dicembre 2013 e questo quanto abbiamo visto!

Galleria Borbonica Monte Echia, Napoli (ITA)Progetto METROPOLIS Distretto Tecnologico Campano STRESS in collaboration with Tecno-In S.p.a.Da Gennaio a Maggio 2016 e questo quanto abbiamo visto!

La Galleria Borbonica una struttura sotterranea che attraversa il Monte Echia, da Piazza Plebiscito fino a via Morelli, e si estende al di sotto di essa.Quella radiografata da noi solo una piccola parte della miriade di cunicoli e stanze presenti nellintero complesso.

In questo filmato possibile vedere come la radiografia si forma gradualmente con il passare del tempo. Maggiore il tempo di esposizione, migliore la definizione dellimmagine ottenuta tracciando i muoni che hanno attraversato lalternanza di pieni e di vuoti presenti nella porzione di Galleria Borbonica osservata.

IL RIVELatORE muraves LA TECNOLOGIA di MURAY

NAPOLI 7/10 OCT 2016

Il modulo base un insieme di 32 scintillatori plastici affiancati luno allaltroOgni scintillatore ha sezione triangolare ed una fibra incollata al suo internoLe 32 fibre sono raccolte al connettore opto-elettronico

Il Modulo Base

32 barre di scintillatori plastici0.5 mConnettore Opto-elettronicoFibre ottiche WLS

Il Modulo Base

Qualche Dettaglio Costruttivo

Arbitrary UnitPreparazione delle Fibre Ottichee degli Scintillatori PlasticiIl Connettore Opto-elettronico al microscopio

Incollaggio delle Fibre

allinterno degli Scintillatori al Connettore Opto-elettronico

Allinterno del Modulo Base

La sezione triangolare riduce gli spazi morti, e conferisce maggiore robbustezza al modulo.

Lincollaggio delle fibre stato studiato per minimizzare le perdite nella raccolta della luce negli scintillatori e per accoppiarle ai fotomoltiplicatori nella maniera pi efficiente.

I Fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM)

SiPMScheda elettronica di lettura dei SiPM Scheda di alloggiamento dei sensori ottici

Sistema di Controllo della Temperature dei SiPM

Utilizzo delle Celle Peltier

Progettato per minimizzare le variazioni di temperature dei SiPM dovute ai cambiamenti esterni

Garantisce le medesime condizioni operativit per tutti i SiPM

Sfrutta il raffreddamento passivo

La nostra scelta!

Funzionamento di una Cella PeltierLe Celle Peltier sono dispositivi a semi conduttore che fungono da pompe di calore. Prelevano il calore dei corpi a contatto con la faccia fredda e lo trasportano a quella calda sfruttando la corrente elettrica che scorre nella loro struttura.

Grazie per lattenzionemail :: saracino@na.infn.itNAPOLI 6/10 OCT 2016

noli@na.infn.itcimmino@na.infn.it