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...
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| Formato: | tesis doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/3452 |
| Aporte de: |
| Sumario: | 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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