Diseño e implementación de la electrónica de discriminación y registro para un teléscopio de muones portátil para el estudio de rayos cósmicos atmosféricos

Abstract

Los rayos c´osmicos, son part´ıculas procedentes del espacio exterior que al interactuar con la atm´osfera generan una cascada de part´ıculas secundarias, las cuales son susceptibles a ser detectadas; los instrumentos que permiten su estudio son variados y dependen de la aplicaci´on para la que sean construidos. En el caso de este proyecto, se tiene como objetivo la construcci´on de un detector de centelleo port´atil e independiente, este instrumento permite determinar la trayectoria de una part´ıcula cargada que incide sobre el mismo, para establecer el flujo de part´ıculas en el lugar de estudio. Este instrumento est´a pensado para realizar muongraf´ıa, una t´ecnica que usa el mismo principio de la radiograf´ıa m´edica est´andar, en la que se mide la atenuaci´on de un flujo de radiaci´on (muones atmosf´ericos o rayos-X) cuando cruza la materia (grandes estructuras o cuerpo humano) con un dispositivo sensible a medir dicha radiaci´on. De esta forma, se generan im´agenes internas de estructuras masivas como volcanes, monta˜nas, grandes edificaciones, etc. F´ısicamente, el detector (tambi´en llamado hodoscopio), se construye configurando planos de detecci´on multip´ıxel; los planos se ubican paralelamente sobre el mismo eje de coordenadas con posibilidad de variar la distancia entre los mismos. Su funcionamiento y resoluci´on temporal de detecci´on dependen mayormente del sistema electr´onico de discriminaci´on y registro de eventos. Por lo tanto, en este documento se presenta el dise˜no e implementaci´on de dicho sistema, teniendo en cuenta criterios de bajo consumo y bajo costo en su manufactura.