Diseño e implementación de Sistemas CCDs de bajo ruido para la detección de antineutrinos provenientes de un reactor nuclear

Los dispositivos CCDs (por las siglas en inglés de Charge Coupled Devices) son aún hoy en día la tecnología líder para la toma de imágenes de baja distorsión y son ampliamente utilizados en aplicaciones de astronomía en el rango de la luz visible y en el infrarrojo cercano. En esta tesis se estud...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Fernández Moroni, Guillermo
Otros Autores: Paolini, Eduardo
Formato: tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2016
Materias:
Ingeniería
CCD (charge coupled devices)
Bajo ruido
Antineutrinos
Charge coupled devices
Acceso en línea:http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/3452
Aporte de:
Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) de Universidad Nacional del Sur
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description Los dispositivos CCDs (por las siglas en inglés de Charge Coupled Devices) son aún hoy en día la tecnología líder para la toma de imágenes de baja distorsión y son ampliamente utilizados en aplicaciones de astronomía en el rango de la luz visible y en el infrarrojo cercano. En esta tesis se estudia y desarrolla su utilización para la detección de otras partículas diferentes a los fotones de luz, en particular para partículas con muy poca probabilidad de detección y muy poca deposición de energía logrando que esta nueva tecnología presente una ventaja respecto a detectores disponibles hoy en día. Los resultados de esta tesis son la base del desarrollo de una aplicación de un sistema de CCDs para la detección de neutrinos provenientes de un reactor nuclear. Se estudian las características principales de los CCDs que los hacen aptos para esta novedosa aplicación, y se encuentra que la mayor limitante de su rendimiento es el ruido de lectura agregado por su etapa de salida. Se desarrolla una técnica para reducir su incidencia, y mejorar así la capacidad de detección. A partir de estas características se analiza la capacidad de los CCD para detectar neutrinos provenientes de un reactor nuclear por medio de la interacción coherente entre el neutrino y los núcleos de los átomos de silicio. Para optimizar la detección de eventos de este tipo en las imágenes de salida, se deriva un modelo matemático que estudia el mecanismo de generación de carga en el CCD y se desarrolla una técnica de calibración que permite obtener información de la profundidad a la que se produce la ionización Estos resultados se plasmaron en el desarrollo de un prototipo instalado en la Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, en Angra dos Reis, Brasil. Se muestran algunos resultados preliminares obtenidos con este prototipo, y se comentan las mejoras que se realizarán próximamente en este sistema.
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