INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
Nell’ambito del progetto europeo EURIZON, il Gruppo Sviluppo Rivelatori (DDG) dei LNF e il personale della Sezione INFN di Ferrara hanno completato con successo la costruzione di un nuovo rivelatore: un innovativo Inner Tracker modulare prodotto con materiali a bassa densità (ovvero un rivelatore che interferisce nel minor modo possibile nella ricostruzione delle tracce) sviluppato per acceleratori elettrone-positrone di bassa energia, sfruttando la tecnologia innovativa Cylindrical µ-RWELL (C-RWELL). Questo rivelatore Micro Pattern Gaseous Detector presenta una struttura cilindrica che unisce lo stadio di amplificazione, strato resistivo e piano di lettura in un unico elemento flessibile, consentendo geometrie non planari.
Il traguardo più significativo del progetto è stato l’assemblaggio del C-RWELL: la curvatura del circuito µ-RWELL è stata ottenuta accoppiando il circuito a un guscio cilindrico (simile a una tegola) realizzato in MILLIFOAM®, un materiale speciale a bassa densità scelto per rispettare i requisiti di un rivelatore costruito con materiali leggeri. L’accoppiamento è stato realizzato attraverso uno strato di colla epossidica indurita sotto vuoto. Il rivelatore è quindi composto da tre “tegole”.
Una volta installato sul supporto cilindrico dell’anodo, il rivelatore è stato completato saldando le connessioni ad alta tensione. L’inserimento preciso della struttura anodica all’interno del catodo è stato facilitato grazie a una struttura appositamente costruita con profili in alluminio e un tubo metallico come guida.
La successiva chiusura del rivelatore ha completato l’integrazione dei componenti, garantendo una struttura ermetica e compatta. L’installazione della distribuzione dell’alta tensione e delle schede elettroniche di lettura dei segnali ha terminato definitivamente la costruzione del rivelatore.
L’idea di un Inner Tracker modulare prodotto con materiali a bassa densità basato sulla tecnologia C-RWELL è stata validata con successo dai primi risultati sulle prestazioni del rivelatore, valutate con muoni provenienti dai raggi cosmici: sono state misurate un’efficienza fino al 97% e una risoluzione spaziale stimata fino a 400 µm.
Il progetto ha chiaramente dimostrato vantaggi (robustezza, modularità e adattabilità a geometrie non planari) rispetto alle tecnologie precedenti. La collaborazione con LOSON Srl è stata fondamentale per accedere al mondo dei materiali compositi, grazie ai quali è stato possibile realizzare una struttura cilindrica leggera. Questi risultati rappresentano un importante traguardo nel dimostrare la funzionalità e affidabilità del primo e unico rivelatore C-RWELL.
Questo progetto ha ricevuto finanziamenti dal programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell’Unione Europea nell’ambito dell’accordo di sovvenzione n. 871072.
