Construcción y pruebas del detector de radiación Cherenkov (rich) del experimento ams

Resumen

El detector AMS-02 se instalará en la Estación Espacial Internacional durante al menos tres años para realizar un estudio exhaustivo del espectro de rayos cósmicos galácticos, El detector está formado por un espectrómeto magnético y varios subdetectores que miden las propiedades de las partículas (rigidez, carga, signo de la carga, velocidad y energía) de forma que es posible identificarlas. La identificación de isótopos, una medida fundamental para los modelos de propagación de rayos cósmicos en la Galaxia, será efectuada por AMS-02 hasta energía de 10 GeV/n. Esto requiere una medida muy precisa de la velocidad, lo que ha llevado a incluir en AMS-02 un detector Cherenkov tipo RICH. En esta memoria se presenta el trabajo de tesis realizado para revisar y validar el diseño del detector RICH-02, que consiste en un estudio exhaustivo de los principales elementos que componen el detector, radiador y plano de detección, a través de medidas en el laboratorio. El estuido del radiador del RICH comprende la caracterización óptica de varias muestras de aerogel de silicio con n=1.03 y 1.05, el estudio de su rendimiento como radiadores Cherenkov y las variaciones de su calidad óptica en las condiciones ambientales relevantes en las distintas fases de la misión(almacenamiento, alto, vacío, gradientes de temperatura en vacío y envejecimiento en alto vacío). Los resultados obtenidos permite a la colaboración RICH escoger como radiador el aerogel con n=1.05 y 25mm de grosor, suministrado por el Instituto de Catálisis Boreskov. Este material presenta una Calidad óptica buena y no se ha observado degradación de sus propiedades en distintas condiciones ambientales. Aún en caso de envejecimiento, la cantidad de fotones Cherenkov que produce es significativamente mayor que la proporcionada por los aerogeles con índice 1.03, garantizando una eficiencia de detección alta durante la misión, siempre mayor que el 70% para protones. La resolución en la med