ANCHISE

Il progetto ANCHISE mira allo sviluppo di un prototipo di un innovativo array multisegmentato e compatto di scintillatori plastici, in grado di rilevare congiuntamente neutroni (n), particelle leggere cariche (LCP) e frammenti di massa intermedia (IMF) di numero atomico 2 < Z (e tipicamente inferiore a Z= 25), combinando un'efficienza di rivelazione dei neutroni superiore al 30%, una risoluzione angolare di circa 1°, una risoluzione energetica migliore del 10% e in grado di misurare gli effetti di cross-talk. Un materiale scintillatore adatto sarà scelto tra la promettente famiglia di EJ-276 dalla tecnologia Eljen, accoppiato a una lettura ottimizzata (ad esempio fotodiodo, SiPM), che sarò scelta con test appropriati utilizzando fasci di particelle o sorgenti di neutroni. Il dispositivo potrà essere accoppiato con un sistema di veto attivo (silicon strip o fast plastic) che potrebbe anche fornire la ricostruzione delle traiettorie delle particelle cariche incidenti. Il dispositivo proposto funzionerà in aria o sotto vuoto, sia in configurazione stand-alone che accoppiato con altri sistemi di rivelazione che caratterizzano la centralità della collisione, ad es. i rivelatori CHIMERA o FARCOS dell'INFN-LNS. I test saranno focalizzati sulle capacità di Discriminazione di Particelle mediante analisi in Forma, che sfrutta il profilo temporale dei segnali luminosi rilevati dagli scintillatori. Tra i diversi casi di fisica che potranno essere affrontati con questo sistema di rivelazione di neutroni e particelle cariche si possono citare: la misura delle correlazioni particella-particella (n-n; n-LCP; n-IMF), finalizzata alla caratterizzazione spazio-temporale delle sorgenti emittenti nella reazione, la caratterizzazione dello stato di Hoyle o di altri livelli di decadimento eccitato, le misure di densità nucleare di stati transitori di breve vita media, le reazioni di fusione-fissione, le reazioni di multiframmentazione. Le caratteristiche geometriche e la capacità di ricostruzione del rivelatore saranno definite sia da simulazioni dedicate (analitiche o Monte Carlo) che da diversi test sperimentali. Verrà sviluppato un front-end VLSI dedicato con modalità di lettura abbinate alla tecnologia del foto rilevatore scelta per soddisfare i severi requisiti in termini di rumore, velocità e fornire capacità di analisi completa della forma del segnale.  Un sistema di acquisizione dati multicanale con elaborazione digitale in tempo reale consentirà lo studio e la validazione degli algoritmi di Pulse-Shape Discrimination. La formazione dei giovani ricercatori, la divulgazione e le attività didattiche saranno parte integrante della proposta.