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SiPM come Detector Particelle Alfa

spintariscopio

Come esempio di applicazione dei SiPM realizziamo un semplice dispositivo per la rilevazione di particelle alfa, molto simile al famoso spintariscopio.

Si tratta di una semplice sonda a scintillazione alfa basata su di uno schermo di ZnS(Ag). Come sorgente alfa è stata utilizzata la classica sorgente da 0,9 μCi di 241Am. Sorgente alfa e schermo scintillatore sono stati posti all’interno di una cilindro di alluminio a chiusura ermetica ed a tenuta di luce, il fotomoltiplicatore a stato solido è stato fissato sul tappo del cilindro. Il SiPM è stato collegato al SiPM adapter, già descritto nel post fotomoltiplicatori al silicio, il segnale dell’adapter viene acquisito dalla scheda audio ed inviato ai software Theremino MCA / Theremino Geiger, che effettuano le misure di conteggio.

alfaSipm
Setup con SiPM, schermo scintillatore ZnS(Ag) e sorgente di Americio
alfaSipm2
Schema di principio

Il segnale che viene acquisito dalla scheda audio ed inviato al software MCA è molto basso in ampiezza, di poco superiore al livello del rumore, comunque è sufficiente per essere riconosciuto dal MCA e conteggiato da Theremino Geiger. Per aumentare al massimo il segnale, la sorgente alfa, lo schermo ZnS(Ag) vanno collocati il più vicino possibile ed in asse. La tensione di polarizzazione del SiPM va poi regolata nel range 28V-32V in modo da massimizzare il rapporto segnale/rumore ed il rate di conteggio.

Il risultato di conteggio che si ottiene è visibile nello screenshot di Theremino Geiger con un valore di circa 700 CPM :

alfaSipm3

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