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Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT. IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra Aridio Schiappacassa Artur Vilar 04 de dezembro de 2008. Sumário. Eletrônica VME Módulo de controle CAEN V 1718 Módulo integrador QDC CAEN V792N Programação em ROOT

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Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

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  1. Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra AridioSchiappacassa Artur Vilar 04 de dezembro de 2008 Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  2. Sumário • Eletrônica VME • Módulo de controle CAEN V1718 • Módulo integrador QDC CAEN V792N • Programação em ROOT • Comunicação USB com módulo de controle VME • Comunicação USB com MPD • Trabalhos com PMT multianódica (MAPMT) • Caracterização da PMT R5912 Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  3. Eletrônica VME Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  4. Módulo de controle CAEN VME V1718 • Conectado à porta USB • Gerencia a comunicação com outros módulos através do barramento VME • Entradas e saídas programáveis • Pode ser utilizado com Windows e Linux • Software de aquisição: • Software Demo no Windows • C/C++ no Windows • Labview no Windows • C/C++ no Linux (Nossa opção) Figura 1 – Módulo VME CAEN V1718 Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  5. Módulo de controle CAEN VME V1718 • Atividades desenvolvidas com o módulo: • Instalação dos drivers e bibliotecas • Software de comunicação em C no Linux • Leitura e escrita de registradores • Gerador de pulsos controláveis • Leitura das entradas: • Contador de eventos • Sistema de coincidência de eventos Figura 2 – Módulo VME CAEN V1718 Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  6. Módulo QDC CAEN VME V792N • Conversor carga-digital (0 a 400 pC) • O sinal que se deseja medir é injetado em um dos 16 canais do módulo de maneira que esteja dentro do gate fornecido • Na representação feita na figura 3 será integrado todo o sinal entre os pontos A e B. Figura 3 – Integração do sinal Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  7. Módulo QDC CAEN VME V792N • Atividades desenvolvidas com o módulo: • Comunicação através do módulo V1718 • S.O. Linux: C / ROOT C++ • Leitura e escrita de registradores • Caracterizações em carga • Aquisição de sinais de PMT’s utilizadas no projeto Angra Figura 4 – Módulo VME CAEN V792N Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  8. Calibração em carga Figura 6 – Registrador de saída x Carga Figura 5 – Tensão x Registrador de saída Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  9. Programação em ROOT Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  10. Programação em ROOT • Inicialmente os programas de aquisição eram desenvolvidos em Delphi (para o MPD) e C (para VME) • Foram realizados estudos iniciais do sistema ROOT para construção de interfaces gráficas em C++ Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  11. Programa de Aquisição em ROOT para VME Figura 7 – Software de aquisição para VME em ROOT Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  12. Programa de Aquisição em ROOT para MPD Figura 9 – Software de aquisição para MPD em ROOT Figura 8 – Software de aquisição para MPD em Delphi Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  13. MAPMT de 64 pixels Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  14. MAPMT H7546B • 8 x 8 pixels (2 mm x 2 mm) • Ganho: 106 • Melhor resposta a 420 nm (responde de 300 nm a 600 nm) • 64 saídas + D12 Figura 10 – Software de aquisição para VME em ROOT Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  15. Relação sinal-ruído • PMT na caixa escura de madeira 1- MAPMT H7546B 2- LED 3- Sinais dos pixels 4- Sinal do pixel 37 5- Sinal D12 6- Saída LEMO do pixel 37 7- Alimentação HV • PMT na caixa escura de PVC • PMT na caixa escura de ferro galvanizado Figuras 11 a 15 – Caixas escuras de teste para MAPMT Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  16. Arranjo Experimental 1- Crate VME 8010 2- Módulo de controle VME V1718 3- Módulo integrador VME V792N 4- Gerador de funções 5- Microcomputador 6- Tubo com MAPMT H7546B 7- Caixa para PMT 8- Osciloscópio 9- Fontes HV Figura 16 – Esquema experimental com sistema VME Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  17. Aquisição MAPMT com VME Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  18. PMT 5912 Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  19. Trabalhos com a PMT 5912 • Interface USB para Módulo de Processamento de Dados – MPD • Programas em ROOT para comunicação com porta USB • Pré-amplificador calibrado em carga (pC) • Medidas de foto-elétron em tubo fotomultiplicador Hamamatsu 5912 Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  20. Arranjo experimental Figura 17 – Arranjo experimental para medidas de foto-elétron Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  21. MPD • MPD originalmente com comunicação paralela, adaptado para comunicação USB Figura 18 – Interface USB para Módulo de Processamento de Dados Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  22. Pré-ampliflicador • Calibrado em carga com ganho de 10 • Entrada: Pulso de 50 ns de largura e -10 mV de amplitude • Saída: 100 mV de correspondendo a um pulso de 10 pC na entrada • Logo, uma saída com pico em 16 mV indica um sinal de 1,6 pC na entrada (Região do fotoelétron) Figura 19 – Pré-amplificador calibrado em carga Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  23. Pico de foto-elétron Figuras 20 a 22 - Histograma das contagens de eventos por carga em pC Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

  24. Referências Bibliográficas • Technical Information Manual MOD. V1718 - February 2005 - Revision n. 6; • The ROOT System Home Page. http://root.cern.ch. Acessado em 13 de março de 2008; • Technical Information Manual MOD. V792 N series -1 February 2007 - Revision n. 13; • Multianode photomultiplier tube assembly H7564B. http://sales.hamamatsu.com/assets/pdf/parts_H/H7546B.pdf. Acessado em 01 de julho de 2008; • Leigui, M. A. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o sistema de veto. Disponível em www.cbpf.br/~angra/files/ii_encontro/MarceloLeigui_cbpf1207.pdf; • Schiappacassa, Arídio. Relatório técnico das atividades de mestrado em instrumentação científica. Julho de 2008. CBPF; • Vilar, Artur. Relatório técnico das atividades de mestrado em instrumentação científica. Julho de 2008. CBPF. Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT

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