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Caracterização de detectores cintiladores de cristais de GAGG(Ce) para medidas de raios gama

Processo: 18/04529-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2018
Vigência (Término): 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Nuclear
Pesquisador responsável:Jose Roberto Brandão de Oliveira
Beneficiário:Amanda Santos Palma
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Física de alta energia   Detectores de radiação   Calibração   Cristais líquidos   Calorímetros   Espectrômetros

Resumo

Um Projeto Regular FAPESP (2016/04612-9) encontra-se em desenvolvimento no DFN-IFUSP, coordenado pelo orientador, envolvendo a construção e utilização de um espectrômetro gama para uso em experimentos que visam a medida de mecanismos de reações nucleares pela técnica de coincidências gama-partícula. Neste projeto serão utilizados como detectores de raios gama cintiladores inorgânicos de nova geração, como cristais de LYSO(Ce) e GAGG(Ce). Estes cintiladores tem sido desenvolvidos para tomógrafos gama de emissão de pósitrons (PET), calorímetros gama em física de alta energia etc. Sua utilização em Física Nuclear básica de baixa energia tem sido pouco documentada. Neste projeto em particular objetiva-se a caracterização da resposta de cristais de GAGG(Ce) de 12,4×12,4×40 mm³ acoplados a fotomultiplicadoras de Silício (SiPM). O cristal de GAGG(Ce), apesar de apresentar melhor resolução intrínseca em energia, diferentemente do de LYSO(Ce), apresenta elevada auto-absorção da cintilação. Como consequência a resolução em tempo e energia para raios gama de energias baixas (~250 keV ou menos) fica comprometida. Planejamos acoplar SiPM nos dois lados quadrados do cristal, e dessa forma aumentar a coleção de luz, melhorando a resolução em energia, e simultaneamente obtendo sensibilidade à posição do ponto de interação no cristal. Para isso serão realizados testes com fontes radioativas de calibração. A aluna participará também de outras atividades relacionadas ao Projeto Regular.