Procedimiento de instalación, calibración y sincronización del arreglo de detectores cherenkov de agua (Guane), para la detección y estudio de rayos cósmicos en Bucaramanga
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Date
2018
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El proyecto GUANE nace en el marco del convenio internacional LAGO, siendo la red más grande de WCDs operando a distintas altitudes. GUANE será un arreglo de tres WCDs sincronizados temporalmente y ubicados en la UIS, dispuestos en forma de triángulo, que registran la componente muónica, electromagnética y hadrónica de las EAS de RCs. Este trabajo apuntó a establecer un procedimiento para la instalación, calibración y sincronización de un WCD que será usado como prototipo para los demás detectores que conforman el arreglo GUANE. Cada WCD está compuesto de un PMT el cual convierte el haz de luz generado por la interacción de una partícula cargada en el agua (efecto Cherenkov), en una señal eléctrica que es amplificada para luego ser digitalizada y almacenada. Dichos eventos se ven reflejados en pequeños pulsos de corta duración (≈ 150ns) y con una frecuencia que puede llegar hasta ≈ 2kHz, las señales deben ser cuantizadas y almacenadas usando una electrónica de alta velocidad, en este caso se usan conversores análogo digitales rápidos (FADCs) y un Arreglo de Compuertas Programable (FPGA-Spartan3) corriendo a 40 MHz. La cantidad de datos que se generan alcanzan 800 MB por hora; para administrar y almacenar estos datos se usa una CubieBoard2 y un disco duro. Los datos son etiquetados con dos variables temporales, una de alta frecuencia, la cual tiene una resolución de 10 ns e indica el momento exacto en que ocurrió el evento, y una de baja frecuencia la cual sincroniza temporalmente todos los detectores mediante GPS. Con el WCD se pueden observar fenómenos como los decrecimientos Forbush, la evolución temporal de la actividad solar y la posible detección de rayos gamma. Por tal motivo, se desarrollan algoritmos en bash para encontrar el valor de los parámetros de funcionamiento óptimo del WCD y validar su operación mediante el análisis de los datos obtenidos.
Description
Keywords
Calibración, Detectores Cherenkov De Agua, Forbush, Partícula Única, Sincronización Temporal, Rayos Cósmicos, Lluvias Aéreas Extendidas.