Contadores de Muones del Proyecto AMIGA: diseño de un multiplicador de tensión de alta eficiencia para alimentación de Fotomultiplicadores multiánodo

LUCIANO FERREYRO; IVAN SELSER; ALEJANDRO ALMELA; ALBERTO ETCHEGOYEN

Ciudad Villa de Merlo, San Luis

Congreso; 100ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina - 100ª RNF; 2015

El objetivo de este trabajo fue desarrollar un circuito de polarización de alta eficiencia para el fotomultiplicador multicanal utilizado en los contadores de muones del Observatorio Pierre Auger. La polarización afecta directamente a larespuesta del dispositivo, por lo que fue necesario verificar la respuesta mediante la medición de la corriente oscura del fotomultiplicador para determinar la ganancia y ruido del mismo.El diseñoo se baso en la topología Cockcroft-Walton, en reemplazo al circuito de polarización provisto por el fabricante para el fotomultiplicador de 16 canales modelo H8711 de Hamamatsu, el cual logra los distintos saltos de tensión haciendo uso de un divisor resistivo y una fuente de alta tensión. Para este prototipo se evaluaron distintas alternativas basadas en modelos matemáticos con el objetivo de disminuir el ripple y mejorar la regulación de las tensiones. En base a estos modelos, se propusieron cambios debido a los valores comerciales de los componentes electrónicos y con herramientas de cálculo por computadora, se cuantifico cuanto afectan al circuito. Luego, el circuito obtenido fue simulado mediante modelos Spice.Para cuantificar el efecto del prototipo en la respuesta del dispositivo, se realizaron mediciones de corriente oscura del fotomultiplicador tanto para el prototipo fabricado como para la fuente comercializada. El prototipo fabricado tiene un consumo eléctrico del 19.5 % respecto al sistema comercial, permite ajustar la tensión máxima desde -900 V hasta -1000 V y el ripple de la tensión de salida es menor al 0,01 %.