rivelatori carlo bernardini università di roma la sapienza [email protected]
TRANSCRIPT
![Page 1: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/1.jpg)
RIVELATORIRIVELATORI
Carlo BernardiniCarlo Bernardini
Università di Roma “La Sapienza”Università di Roma “La Sapienza”
[email protected]@roma1.infn.it
![Page 2: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/2.jpg)
Natura dei contatoriNatura dei contatori
Un rivelatore di particelle dotate di una Un rivelatore di particelle dotate di una certa energia è un dispositivo sensibile a certa energia è un dispositivo sensibile a qualche effetto secondario delle particelle qualche effetto secondario delle particelle che attraversano la materia.che attraversano la materia.Le particelle possono essere cariche (elettroni, protoni, nuclei, adroni varii (mesoni o barioni)) o neutre (raggi gamma, neutroni, adroni neutri)
![Page 3: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/3.jpg)
TipologieTipologie
Ci sono varii sottocasi:1a - scintillatori1b – radiatori Cerenkov2a - camere a ionizzazione2b – tubi di Geiger e Müller3a – emulsioi fotografiche3b – camere a nebbia
![Page 4: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/4.jpg)
Modi di impiegoModi di impiego
Tecniche:Coincidenze e anticoincidenze (Rossi)Tempi di voloSpettrometria magnetica (analizzatori)
![Page 5: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/5.jpg)
I primordiI primordi
All’inizio, per rivelare particelle cariche dei raggi cosmici, furono usati addirittura elettrometri trasportati a varie quote.Crookes inventò lo spintariscopio (1903) uno schermo di Solfuro di Zinco SZn su cui si osservavano scintillazioni con un microscopio: ci volevano i “negri” da mettere per ore con l’occhio incollato lì.
![Page 6: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/6.jpg)
Misure di Misure di ionizzazioneionizzazione
![Page 7: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/7.jpg)
Camera a Camera a nebbianebbia
Poi venne la camera di Wilson (1910); C.T.R. Wilson studiava la formazione della nebbia espandendo aria umida raffreddata; gli ioni condensano goccioline lungo il loro cammino
![Page 8: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/8.jpg)
La camera di Rossi e BridgeLa camera di Rossi e Bridge
![Page 9: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/9.jpg)
I contatori di FermiI contatori di Fermi
Poi vennero i Geiger Müller (1913)
![Page 10: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/10.jpg)
Tecniche visualiTecniche visuali
Seguono le emulsioni nucleari
arricchite in Bromuro
d’Argento AgBr per aumentarne
la sensibilità.
![Page 11: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/11.jpg)
Evoluzione delle Evoluzione delle tecniche visualitecniche visuali
La camera a bolle (Glaser 1955): Una C. a B. è un recipiente pieno di un liquido trasparente sovrariscaldato al punto tale che una particella carica che lo attraversa produce ebollizione violenta che riempie il suo cammino di bollicine. Un liquido sovrariscaldato ha una temperatura più alta ma una pressione inferiore alla tensione di vapore. La pressione è governata da un pistone. Lavora in campi magnetici anche elevati.
![Page 12: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/12.jpg)
Gargamelle Gargamelle
![Page 13: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/13.jpg)
Pregi e difettiPregi e difetti
Caratteristiche:Risoluzione in tempo dai secondi (coincidenze a voce, spintariscopio) ai picosecondi (coincidenze elettroniche a stato solido)Risoluzione spaziale, emulsioni 1 micron, altre >100 micron
![Page 14: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/14.jpg)
Scintillatori e Scintillatori e fototubifototubi
Materiali plastici trasparenti nei quali particelle cariche veloci producono vistose eccitazioni atomiche con successivo decadimento rapido (da evitare perciò i decadimenti di livelli metastabili nella scelta del materiale).
Sono osservati con fototubi, cioè amplificatori di correnti elettroniche fotoemesse da fotocatodi metallici (litio o cesio)
![Page 15: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/15.jpg)
Scintillatori liquidiScintillatori liquidi
![Page 16: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/16.jpg)
Effetti specialiEffetti specialiEffetto Cherenkov
Radiazione di transizione
![Page 17: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/17.jpg)
Tracce Tracce + +
tempi:tempi:
camere a camere a scintillascintilla
![Page 18: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/18.jpg)
Varianti della camera a scintillaVarianti della camera a scintilla
![Page 19: RIVELATORI Carlo Bernardini Università di Roma La Sapienza carlo.bernardini@roma1.infn.it](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062512/5542eb58497959361e8c2f50/html5/thumbnails/19.jpg)
AtlasAtlas