EVENTI
Mercoledì 19 Marzo alle ore 15:00, aula F8, il dott. Francesco Martina terrà un seminario dal titolo:
Sistema di acquisizione tollerante alle radiazioni per il Beam Loss Monitoring di HL-LHC
Abstract
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La protezione del Large Hadron Collider del CERN fa affidamento al sistema di monitoraggio delle perdite del fascio, il Beam Loss Monitoring system (BLM). Durante le operazioni dell’acceleratore, una ingente quantità di dati viene acquisita da circa 4000 rivelatori a camere a ionizzazione e processata, al fine di misurare la radiazione in prossimità del criostato. Questa è confrontata in tempo reale con soglie opportunamente calibrate per determinare, entro un tempo massimo di 3 orbite, se i fasci di particelle possano continuare a circolare o se sia necessario attivare il sistema di "beam dump”, che li estingue.
In vista dell’aggiornamento per il run 4, finalizzato all’incremento della luminosità dell’acceleratore (HL-LHC), il sistema BLM deve essere migliorato in termini di risoluzione e velocità di risposta, aumentando le capacità di identificare scenari che inducono potenzialmente il quench dei magneti superconduttori. Per raggiungere questi obiettivi, è stato necessario sviluppare un elettronica di front-end completamente rinnovata, in grado di resistere ad una dose totale assorbita (TID) di almeno 3 kGy e quindi collocabile il più vicino possibile ai punti di rilevamento. Rispetto alle apparecchiature attualmente installate, il nuovo sistema offrirà, inoltre, una frequenza di campionamento quattro volte superiore, pari a 100 kHz.
Saranno presentate le attività di sviluppo di tali aggiornamenti e la relativa validazione, includendo l'ingegnerizzazione dei convertitori e l’elaborazione del segnale su dispositivi logici programmabili, al fine di ottenere misure accurate. Inoltre, sarà presentata un’analisi condotta nel dominio della frequenza del flusso di dati prodotto dai front-end, dimostrando i vantaggi di questo approccio rispetto ai metodi convenzionali. Ciò ha permesso una valutazione dettagliata del comportamento del digitalizzatore in risposta a una vasta gamma di segnali di ingresso e ha portato all'identificazione di tecniche di filtraggio adeguate.
Le specifiche di progetto sono state soddisfatte, comprese l’ampia gamma dinamica in ingresso, superiore a 160 dB, e la tolleranza alle radiazioni. Inoltre, la nuova elaborazione ha garantito misurazioni di elevata precisione o, in alternativa, tempi di risposta rapidi ai transienti. La flessibilità degli strumenti e dei metodi sviluppati ne consente l’impiego anche al di fuori dell’ambito originale, ad esempio in applicazioni mediche, tecnologiche o in altre tipologie di rivelatori.
Ref. Prof.ssa Stefania Spagnolo