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Sistema de lectura de doble fotodiodo para el calorímetro del experimento HERD: Desafíos y nuevos horizontes en tecnología para la detección directa de rayos cósmicos de alta energía

Autores: Betti, Pietro; Adriani, Oscar; Antonelli, Matias; Bai, Yonglin; Bai, Xiaohong; Bao, Tianwei; Berti, Eugenio; Bonechi, Lorenzo; Bongi, Massimo; Bonvicini, Valter; Bottai, Sergio; Cao, Weiwei; Casaus, Jorge; Chen, Zhen; Cui, Xingzhu; D"Alessandro, Raffaello; Detti, Sebastiano; Diaz, Carlos; Dong, Yongwei; Finetti, Noemi; Formato, Valerio; Frutos, Miguel Angel Velasco; Gao, Jiarui; Giovacchini, Franc

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Sistema de lectura de doble fotodiodo para el calorímetro del experimento HERD: Desafíos y nuevos horizontes en tecnología para la detección directa de rayos cósmicos de alta energía


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión del conocimiento

Palabras clave

Experimento
Rayos cósmicos
HERD
Detector
Calorímetro
Sistema de lectura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El experimento HERD es un experimento futuro para la detección directa de rayos cósmicos de alta energía y se instalará en la estación espacial china en 2027. Los principales objetivos de HERD son la primera medición directa del espectro de rayos cósmicos, la extensión de la medición del flujo de electrones y positrones hasta decenas de TeV, la astronomía de rayos gamma y la búsqueda de señales indirectas de materia oscura. El componente principal del detector HERD es un innovador calorímetro compuesto por aproximadamente 7500 cristales de LYSO que brillan ensamblados en forma esférica. Se instalarán dos sistemas de lectura independientes de la luz de scintilación de LYSO en cada cristal: el sistema de fibras de desplazamiento de longitud de onda desarrollado por IHEP y el sistema de lectura de fotodiodos dobles desarrollado por INFN y CIEMAT. Para medir protones en la región de rayos cósmicos, debemos ser capaces de medir una liberación de energía de aproximadamente 250 TeV en un solo cristal. Además, para calibrar el sistema, necesitamos medir liberaciones típicas de partículas de ionización mínima que son de aproximadamente 30 MeV. Así, los sistemas de lectura deberían tener un rango dinámico de aproximadamente. En este artículo, analizamos el desarrollo y el rendimiento del sistema de lectura de fotodiodos dobles. En particular, mostramos el rendimiento de un prototipo de lectura por el sistema de fotodiodos dobles para lluvias electromagnéticas, tal como se midió durante una prueba de haz realizada en el CERN SPS en octubre de 2021 con haces de electrones de alta energía.

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