Testes com o Cintilador
Objetivo
O objetivo desse teste é verificar a contagem e amplitude dos pulsos na saída Sout do SiPM produzidos pela cintilação de múons no cintilador plástico inserir o modelo. Em resumo, a montagem desse teste consiste em posicionar o SiPM bem próximo ao cintilador, envolto ao papel alumínio ligado ao GND que serve como abrigo contra luz e proteção contra possíveis ruídos.
Desenvolvimento
Utilizamos a PCI confeccionada pelo Paulo descrita em #14 (closed) e escolhemos o resistor Rs como 1k ohms e conectamos ele à PCI, fixamos o SiPM o mais próximo o possível do cintilador e envolvemos tudo com papel alumínio ligado ao GND da fonte para servir de isolante e também ajudar na reflexão dos possíveis fótons dentro do abrigo.
Em seguida verificou-se que o resistor de 1k Ohm estava inadequado como Rs e adicionou uma carga de 50 Ohm em paralelo à saída Sout do Sipm, que resulta numa resistência Rs~50 Ohm.
Ao realizar as medições notou-se que quando a luz do ambiente (CTA) estava acesa, um ruído esquisito aparecia no osciloscópio. Como o circuito do SiPM possui filtro de ruídos, a suspeita é que este ruído esteja presente somente no osciloscópio. Decidiu-se, então, realizar todas as medições com a luz apagada.
A seleção da escala correta e do nível do trigger foi também um detalhe importante, a escala correta para visualização dos pulsos é de 1uS/divisão e o nível do trigger (função borda) adequado é de +100mV.
- Modelo do SiPM: MICROFJ-SMTPA-60035-GEVB\
- Vbias escolhido: 28 V
- Rs escolhido: ~50 Ohms = 50 ohms na saída ligado em paralelo com um resistor de 1k na PCI desenvolvida
Depois do teste realizado no dia 12/05, foi realizado mais 3 testes com a mesma montagem para fazer a coleta da contagem e altura dos pulsos num intervalo de tempo de 10 minutos. O primeiro foi feito no CTA, tivemos 28 pulsos contados. Julgamos a contagem de pulsos baixa, então fizemos um segundo teste na Eletrônica. Nesse segundo teste nós tivemos 23 pulsos contados. Para descartarmos a questão de que o lugar interferia na contagem de sinais dos múons foi feito um terceiro teste no CTA. Nesse terceiro teste tivemos 18 pulsos contados.
Resultados
Foi possível identificar pulsos no sinal de saída intervalados no osciloscópio no teste do dia 12/05. Precisamos saber a altura dos pulsos pois depois eles serão lidos por um ESP8266 (parecido com arduino) se eles forem muito baixos precisamos amplificar esses pulsos. Abaixo estão as tabelas com as contagens dos pulsos e suas alturas nos demais testes feitos.
Pulsos teste do dia 19/05 no CTA Pulsos teste do dia 26/05 na Eletrônica Pulsos teste do dia 02/06 no CTA
Conclusões
Foi possível identificar a altura dos pulsos e isso é importante para moldar o circuito de processamento dos sinais Foram identificados alguns sinais estranhos nas contagens dos pulsos, que aparecem de forma aleatória. O teste realizado na eletrônica foi o que mais teve esses sinais, eles possuem altura semelhante à altura dos pulsos esperados.
Iremos trocar de abrigo e realizar a montagem da nova placa de circuito com algumas mudanças.
Datas :
- montagem e teste básico: 12/05/2023
- Montagem e teste 1 no CTA: 19/05/2023
- Montagem e teste 2 na Eletrônica: 26/05/2023
- Montagem e teste 3 no CTA: 02/06/2023
Participantes : Paulo e Camile
Participantes demais testes: Camile
Responsável : Camile
Local: CTA e Eletrônica