Mestrado em Física

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Navegando Mestrado em Física por Autor "Campanelli, Wallison Luiz Anicézio"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Calibração de um detector de nêutrons no âmbito do experimento SBND
    (Universidade Federal de Alfenas, 2021-04-28) Campanelli, Wallison Luiz Anicézio; Valdiviesso, Gustavo Do Amaral; Machado, Ana Amelia Bergamini; Gardim, Fernando Gonçalves
    Este trabalho refere-se à descrição e calibração de um detector de cintilação cuja finalidade é caracterizar o background produzido por nêutrons, induzidos por um feixe de neutrinos, no experimento Short-Baseline Near Detector (SBND). O SBND é parte integrante do programa Short-Baseline Neutrino (SBN), localizado no Fermilab (EUA), tendo como principais objetivos servir de base de comparação para os outros dois detectores de SBN e, de forma independente, estudar a seção de choque neutrino-argônio com precisão sem precedentes. A acurácia na identificação de neutrinos depende fundamentalmente da identificação de interações espúrias, o chamado ruído de fundo, ou background. O próprio feixe de neutrinos induz um background quando estes interagem com a rocha e o concreto imediatamente antes do detector, inserindo nêutrons que podem ser equivocadamente identificados como se fossem o resultado de uma interação com o alvo (argônio líquido). Para auxiliar na caracterização deste fundo de nêutrons, um detector móvel foi construído e tomou medidas no interior do prédio onde o SBND está sendo instalado. A calibração deste detector é fundamental para a caracterização destes nêutrons, principalmente seu espectro de energias. A calibração deve ser feita com base em medidas previamente estabelecidas com três fontes emissoras de gamas, 22-Na, 137-Cs e 252-Cf, esta última também emitindo nêutrons. Estas fontes apresentam linhas espectrais conhecidas, que permitem a calibração. Para fins desta dissertação, apresenta-se a técnica de calibração via identificação do limiar-de-Compton (Compton edge), partindo dos dados brutos provenientes da aquisição eletrônica, culminando na carga média dos gamas do 137-Cs e 22-Na. Em relação ao 252-Cf foi aplicado uma discriminação de forma de pulso, com o intuito de separar nêutrons dos gamas. Por fim, todos os dados das fontes foram avaliados para verificar se podem ser utilizados na calibração, se sim, a calibração pode futuramente ser utilizada para caracterizar nêutrons de fundo proveniente das interações do feixe de neutrinos.