Title: IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
1Aquisição 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
2Sumário
- 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
3Eletrônica VME
4Módulo 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
5Módulo 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
6Módulo 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
7Módulo 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 PMTs utilizadas
- no projeto Angra
Figura 4 Módulo VME CAEN V792N
8Calibração em carga
Figura 6 Registrador de saída x Carga
Figura 5 Tensão x Registrador de saída
9Programação em ROOT
10Programação 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
11Programa de Aquisição em ROOT para VME
Figura 7 Software de aquisição para VME em ROOT
12Programa de Aquisição em ROOT para MPD
Figura 8 Software de aquisição para MPD em
Delphi
Figura 9 Software de aquisição para MPD em ROOT
13MAPMT de 64 pixels
14MAPMT 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
15Relação 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
16Arranjo 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
17Aquisição MAPMT com VME
18PMT 5912
19Trabalhos 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
20Arranjo experimental
Figura 17 Arranjo experimental para medidas de
foto-elétron
21MPD
- MPD originalmente com comunicação paralela,
adaptado para comunicação USB
Figura 18 Interface USB para Módulo de
Processamento de Dados
22Pré-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
23Pico de foto-elétron
Figuras 20 a 22 - Histograma das contagens de
eventos por carga em pC
24Referências 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/H754
6B.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.