Studio dei parametri caratteristici di fotomoltiplicatori multipixel a stato solido di tipo SiPM

Introduzione La Fisica sperimentale e` la branca della Fisica che si occupa della verifica delle tesi teoriche. Essa, infatti, utilizza strumenti in grado di restituire dati numerici per mezzo dei quali si puo´ dimostrare l’at- tendibilita` delle teorie. Nell’ambito della Fisica Nucleare, della Fisica Medica, delle Alte Energie, nonche´ dell’Astrofisica, per la rilevazione di particelle cariche ( quali, ad esempio, muoni, elettroni o altri tipi di particelle derivanti da reazioni di tipo nucleare o semplici ionizzazioni ), e` sempre piu` frequente l’utilizzo di fotorivelatori. Essi sono collegati, per mezzo di fibre ottiche, o ad uno scintillatore organico oppure sono esposti direttamente a sorgenti di fotoni e sono costituiti, a differenza dei fototubi, da una superficie di rilevazione in silicio. Questo nuovo tipo di fotorivelatori e` indicato con diversi nomi a dis- crezione della casa produttrice. Ho avuto modo, infatti, di testare sia i fotorivelatori al silicio prodotti dalla fondazione IRST di Trento, chiamati appunto SiPM, acronimo della sigla inglese: Silicon Pho- to Multipliers, sia i fotomoltiplicatori, dello stesso tipo, ma prodotti dall’azienda giapponese Hamamatsu, denominati MPPC (Multi-Pixel Photon Counter), gia` testati dall’azienda stessa e per questo funzio- nanti al loro regime ottimale e alla massima stabilita` ( dal punto di vista della riproducibilita` delle condizioni geometrico-sperimentali e della resa in guadagno-rumore ). Lo scopo della tesi e` quello di caratterizzare i SiPM calcolando, in funzione delle varie tensioni di alimentazione, il guadagno totale e di determinare il rumore al buio (dark noise) prodotto dal rivelatore per ciascuna di queste tensioni. Visionando ed elaborando i dati ottenu- ti, con strumenti informatici ed analitici, si e` cercato di determinare 1