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

Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação

em ROOT

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

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


Eletrônica VME


Módulo de controle CAEN VME V1718

Conectado à porta USBGerencia a comunicação com outros módulos

através do barramento VME Entradas e saídas programáveisPode ser utilizado com Windows e LinuxSoftware 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

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

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

Figura 3 – Integração do sinal

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

Calibração em carga


Figura 5 – Tensão x Registrador de saída Figura 6 – Registrador de saída x Carga

Programação em ROOT


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++


Programa de Aquisição em ROOT para VME


Figura 7 – Software de aquisição para VME em ROOT

Programa de Aquisição em ROOT para MPD


Figura 8 – Software de aquisição para MPD em DelphiFigura 9 – Software de aquisição para MPD em ROOT

MAPMT de 64 pixels


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

Relação sinal-ruído


PMT na caixa escura de madeira

PMT na caixa escura de PVC

PMT na caixa escura de ferro

galvanizado

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

Figuras 11 a 15 – Caixas escuras de teste para MAPMT

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 MAPMT com VME


PMT 5912


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


Arranjo experimental


Figura 17 – Arranjo experimental para medidas de foto-elétron

MPD

MPD originalmente com comunicação paralela, adaptado para comunicação USB


Figura 18 – Interface USB para Módulo de Processamento de Dados

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

Pico de foto-elétron


Figuras 20 a 22 - Histograma das contagens de eventos por carga em pC

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.


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