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Estudo do efeito de refluxo de íons positivos em detectores gasosos por meio de simulações computacionais

Processo: 19/14705-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Nuclear
Pesquisador responsável:Tiago Fiorini da Silva
Beneficiário:Raphael Wictky Sallatti
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Detectores de radiação   Íons   Microestruturas   Simulação por computador   Estudos experimentais

Resumo

A invenção dos detectores gasosos microestruturados desencadeou uma série de pesquisas e desenvolvimentos em uma nova geração de detectores a gás. Um modelo em particular tem atraído muita atenção de vários grupos de pesquisas: os Multiplicadores Gasosos de Elétrons (GEM do termo em inglês Gaseous Electron Multiplier). Essa tecnologia permite o desenvolvimento de detectores com resolução espacial sem precedentes, com capacidade de altas taxas de registros de eventos, além de possuírem grandes áreas sensíveis, maior estabilidade operacional e maior resistência à radiação. No entanto, outros aspectos ainda necessitam de desenvolvimento para que o uso dos detectores gasosos microestruturados possa ser adequado a algumas especificações destas aplicações. Um deles se refere ao refluxo de íons no gás. Este é um fenômeno que ocorre durante o funcionamento dos detectores a gás, e se refere ao movimento das cargas positivas (íons) no gás na direção da região de deriva. Pelo fato dos íons se movimentarem muito mais lentamente que os elétrons no meio gasoso, esse refluxo de íons gera um acúmulo de cargas elétricas positivas na região de deriva, acumulo este que altera a distribuição de campos elétricos dentro do detector, gerando uma alteração do ganho em altas taxas de eventos. Pretende-se com este projeto, que o aluno tome contato e desenvolva habilidades na simulação de detectores gasosos, tendo como objetivo o estudo do acúmulo de íons positivos na região de amplificação.