Prostorna kalibracija LYSO detektora osetljivog na poziciju

Транскрипт

1 Prostorna kalibracija LYSO detektora osetljivog na poziciju Brankica Anđelić Departman za fiziku, Univerzitet u Novom Sadu 3. oktobar 215. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

2 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

3 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

4 Gama spektroskopija visoke precizosti 4π detektori u gama spektroskopiji visoke preciznosti visoko segmentirani germanijumski detektori Pulse Shape Analysis (PSA) i gamma-ray tracking Kompletno 3D skeniranje detektora: oblik pulsa za svaku datu poziciju kombinacija Pulse Shape Comparison (PSC) i Positron Annihilation Correlation (PAC) Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

5 Gama spektroskopija visoke precizosti 4π detektori u gama spektroskopiji visoke preciznosti visoko segmentirani germanijumski detektori Pulse Shape Analysis (PSA) i gamma-ray tracking Kompletno 3D skeniranje detektora: oblik pulsa za svaku datu poziciju kombinacija Pulse Shape Comparison (PSC) i Positron Annihilation Correlation (PAC) Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

6 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

7 Princip skeniranja Prostorna kalibracija Precizna prostorna kalibracija PSD je od velikog značaja za određivanje mesta na kojem se odvila interakcija unutar PSD i prema tome pripisivanje odgovarajućeg oblika impulsa datoj poziciji u germanijumskom detektoru. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

8 Princip skeniranja Prostorna kalibracija Precizna prostorna kalibracija PSD je od velikog značaja za određivanje mesta na kojem se odvila interakcija unutar PSD i prema tome pripisivanje odgovarajućeg oblika impulsa datoj poziciji u germanijumskom detektoru. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

9 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

10 Mehanička postavka Anodes gain matching NaI(Tl) i LYSO su u koincidenciji zbog unutrašnje aktivnosti. NaI(Tl) je smešten ispred izvora 22 Na na takav način da u potpunosti pokriva njegov prostorni ugao. Prostorna kalibracija backscattering imaging technique detektori su u koincidenciji Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

11 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

12 Postavka elektronike Signal iz QDC se čita korišćenjem Multi Branch System MBS. Analiza i vizualizacija su vršene pomoću programskog paketa Go4. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar 215. / 21

13 Postavka elektronike Signal iz QDC se čita korišćenjem Multi Branch System MBS. Analiza i vizualizacija su vršene pomoću programskog paketa Go4. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar 215. / 21

14 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

15 Podešavanje anoda Podešavaje anoda, anodes gain matching, se odnosi na korekcije neophodne kako bi se kompenzovale razlike u odzivu pojedinih anoda. Counts 3 uklanjanje pedestals pomeranjem spektra u levo sužavanje ili proširivanje pojedinih spektara Channel Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

16 Podešavanje anoda Podešavaje anoda, anodes gain matching, se odnosi na korekcije neophodne kako bi se kompenzovale razlike u odzivu pojedinih anoda. Counts 3 uklanjanje pedestals pomeranjem spektra u levo sužavanje ili proširivanje pojedinih spektara 2 Counts Channel Channel Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

17 Podešavanje anoda ChVsChChVsCh_4_5 Entries Mean x Mean y RMS x RMS y Integral 6.274e+4 Skewness x 2.38 Skewness y ChVsCh_4_5 Entries Mean x 5.2 Mean y RMS x RMS y 54.8 Integral 7.175e+5 Skewness x Skewness y Spektar Poređenje susednih kanala: Ch Ch5 Ch Ch dobijen iz svih anoda nakon njihvog podešavanja. Rezolucija je 18.66%, što je znatno bolje u poređenju sa 27.54% pre podešavanja anoda. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

18 Podešavanje anoda ChVsChChVsCh_4_5 Entries Mean x Mean y RMS x RMS y Integral 6.274e+4 Skewness x 2.38 Skewness y ChVsCh_4_5 Entries Mean x 5.2 Mean y RMS x RMS y 54.8 Integral 7.175e+5 Skewness x Skewness y Poređenje susednih kanala: Ch Counts 25 Entries Mean RMS Underflow Overflow Integral Skewness QDC1Sum Ch5 5 Ch Ch Channel Spektar dobijen iz svih anoda nakon njihvog podešavanja. Rezolucija je 18.66%, što je znatno bolje u poređenju sa 27.54% pre podešavanja anoda. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

19 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

20 YAnodes Entries 5352 Mean RMS Underflow Overflow Integral 5352 Skewness XAnodes Entries 43 Mean.96 RMS Underflow Overflow Integral 43 Skewness 1.41 Određivanje pozicije Prostorna kalibracija Cilj ove kalibracije je da se koriguju distorzije slike koje se javljaju zbog refleksije svetlosti na ivicama detektora Način čitanja signala sa fotomultiplikatorskih cevi igra značajnu ulogu u postizanju dobre prostorne rezolucije u scintilatorskom detektoru Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

21 Određivanje pozicije y y y x x x y y y x x x Algoritmi za dobijanje informacije o poziciji bazirani su na određivanju odgovarajućih vrednosti iz distribucija, i to: maksimuma srednje vrednosti fita x_max_gated Entries Mean 8.29 RMS Underflow Overflow Integral 1.736e+6 Skewness.2126 y_max_gated Entries Mean RMS Underflow Overflow Integral 1.736e+6 Skewness.1137 x_mean_gated Entries Mean RMS.63 Underflow Overflow 1 Integral 1.736e+6 Skewness.2634 y_mean_gated Entries Mean.967 RMS.94 Underflow 2 Overflow 1 Integral 1.736e+6 Skewness.1286 x_fit_gated Entries Mean RMS Underflow Overflow 15 Integral 1.736e+6 Skewness.246 y_fit_gated Entries Mean RMS Underflow Overflow 2 9 Integral 1.736e+6 Skewness.88 Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

22 Određivanje pozicije y y y D histogrami pokazuju rekonstruisani oblik NaI detektora dobijen korišćenjem tri različita pristupa. Gate za LYSO: 12 ch - 18 ch 136 ch ch 136 ch ch x x x Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

23 Određivanje pozicije y y y D histogrami pokazuju rekonstruisani oblik NaI detektora dobijen korišćenjem tri različita pristupa. Gate za LYSO: 12 ch - 18 ch 136 ch ch 136 ch ch x x x Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

24 Određivanje pozicije y xy_fit_gated Entries Mean Mean x y RMS x RMS y Integral 2.964e+5 Skewness x.1523 Skewness y Slika mreže Korišćenjem gejta od kanala 136 do kanala 158 snimljena je slika mreže ali veoma fina struktura je ostala nevidljiva čak i primenom algoritma bazirang na fitu x Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

25 Pregled 1 Motivacija Gama spektroskopija Princip skeniranja 2 Postavka Mehanička postavka Postavka elektronike 3 Podešavanje anoda 4 Određivanje pozicije 5 Zaključak Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

26 Zaključak Na kvalitet kalibracije utiče: podešavanje anoda određivanje pozicije Najbolji rezultati su dobijeni primenom algoritma baziranog na fitu i uz korišćenje gejta za LYSO detektor od kanala 136 do kanala 158. Da bi se snimila slika: rešiti problem visokg šuma dobiti spektar iz NaI detektora i podesiti anode podesiti odgovarajući gejt Da bi se izvršila postorna kalibracija: poređenje svih realnih koordinata (x r, y r ) na mreži sa merenim koordinatama (x m, y m ) na slici. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

27 Zaključak Na kvalitet kalibracije utiče: podešavanje anoda određivanje pozicije Najbolji rezultati su dobijeni primenom algoritma baziranog na fitu i uz korišćenje gejta za LYSO detektor od kanala 136 do kanala 158. Da bi se snimila slika: rešiti problem visokg šuma dobiti spektar iz NaI detektora i podesiti anode podesiti odgovarajući gejt Da bi se izvršila postorna kalibracija: poređenje svih realnih koordinata (x r, y r ) na mreži sa merenim koordinatama (x m, y m ) na slici. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

28 Zaključak Na kvalitet kalibracije utiče: podešavanje anoda određivanje pozicije Najbolji rezultati su dobijeni primenom algoritma baziranog na fitu i uz korišćenje gejta za LYSO detektor od kanala 136 do kanala 158. Da bi se snimila slika: rešiti problem visokg šuma dobiti spektar iz NaI detektora i podesiti anode podesiti odgovarajući gejt Da bi se izvršila postorna kalibracija: poređenje svih realnih koordinata (x r, y r ) na mreži sa merenim koordinatama (x m, y m ) na slici. Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21

29 Hvala na pažnji! Brankica Anđelić Prostorna kalibracija 3. oktobar / 21