From Livio.Lanceri@ts.infn.it Wed Mar 1 12:46:32 2006 Date: Wed, 1 Mar 2006 12:43:55 +0100 (CET) From: Livio Lanceri To: maria grazia de gravisi Cc: mtowally@tin.it, Marco Budinich , selenia.dittongo@trieste.infn.it Subject: situazione cosmici PN+Pg ciao a tutti, sui cosmici: una questione logistica e qualche ripensamento sulle misure. ciao Livio PS volevo mandare un messaggio breve, poi mi sono venute altre idee strada facendo: spero arriviate in fondo... 1. Logistica: ============ per stare nei tempi Selenia ha bisogno della strumentazione per cominciare misure entro (meta` della?) settimana prossima. questo giovedi fa con Marco un tentativo di duplicare quella esistente a PN, ma manca ancora qualche pezzo. Come back-up dobbiamo organizzare il previsto trasporto da PN. ==> quando ce la fate a finire le misure a PN? quando si puo' organizzare il trasporto? Selenia mi dice che rischia di dover rinunciare, se giovedi lei e Marco trovano intoppi con la nuova strumentazione. ==> per favore fatelo sapere a Marco e Selenia (nei prossimi giorni ho un viaggio piu` impegni vari) 2. Misure a PN: ============== riporto il programma piu` qualche osservazione aggiuntiva sugli effetti sistematici osservati (importante!) dalle prove fatte la settimana scorsa, abbiamo concluso che il programma diventa: (NB: attenzione ai ritardi: abbiamo visto alla fine che la coincidenza era OK ma marginale in tempo, il ritardo non era quello ottimale) 1. raccolta di un congruo numero di misure di conteggi su una base di tempi breve (1 secondo va bene) separatamente per: - coincidenze 1A*1B - " 2A*2B - " 1*2 seguita da istogrammazione, in modo da mettere in evidenza le fluttuazioni attorno ai valori medi con distribuzione poissoniana: si puo` facilmente aggiornare in tempo quasi reale gli istogrammi con excel, possibilmente con un centinaio di misure per istogramma, penso sia istruttivo. 2. misure di coincidenza 1*2 (monitorando anche 1A*1B) con diversi spessori di piombo (abbiamo iniziato con la piastra di alluminio di 5 mm, appoggiata ai lati, per avere una base meccanicamente solida e non danneggiare i contatori): bisogna misurare bene gli spessori dei fogli sottili, che sono ingannevoli. Nei grafici e` importante riportare le barre d'incertezza (poissoniane) per non farsi ingannare dalle fluttuazioni; abbiamo fatto qualche esempio su foglio excel. Conviene fare misure ripetute su tempi non troppo lunghi (p.es. 100 secondi) e poi mediare, per controllare che tutto sia stabile. Le misure che abbiamo visto sono qualitativamente in accordo con le aspettative sulla componente soffice/dura. 3. misure con scintillatori separati verticalmente a formare un telescopio, in funzione dell'angolo rispetto alla verticale (magari registrare qualche misura a diverse distanze per evidenziare come varia il tasso di conteggi con il diminuire dell'angolo solido) NB: le misure vanno riportate come conteggi al secondo per steradiante (angolo solido coperto, da calcolare). 4. misure con scintillatori orizzontali e separati a diverse distanze per rivelare sciami estesi, controllando le coincidenze casuali con i conteggi della coincidenza fuori tempo. NB: Educati dalle osservazioni della statistica poissoniana (punto 1), e valutando ad ogni misura anche l'incertezza statistica, bisognera` allungare i tempi di misura in modo da avere almeno un centinaio di conteggi per posizione (incertezza del 10% o meglio) 3. attenzione, incertezze sistematiche!!! ========================================= dalle misure che abbiamo fatto, penso gli errori statistici siano credibili per le "rate" relative (al variare di spessori Pb, posizione etc.). Per i valori assoluti delle "rate", non abbiamo pero` una determinazione credibile delle efficienze per le diverse componenti dei raggi cosmici per i due contatori: per capirle sarebbe necessario parecchio lavoro, facendo coincidenze triple con altri rivelatori di riferimento. Inoltre abbiamo almeno due effetti dell'ordine del 10-20% che non sono ben capiti: - uno dei due contatori conta sistematicamente 10-20% meno dell'altro: dalle curve di tensione si direbbe che probabilmente il punto di lavoro e` stato scelto per entrambi i suoi PM circa 50 V piu` in basso del valore che egualizzerebbe i conteggi. ==> per una stima di questo effetto ripeterei semplicemente alcune delle misure in coincidenza aumentando la tensione dei PM "mosci" e prenderei la differenza nei conteggi delle coincidenze a diversi valori della tensione come valutazione dell'incertezza sistematica dovuta alla scelta del punto di lavoro, da quotare in aggiunta all'errore statistico quando si fa il confronto con i numeri del PDG - per uno stesso contatore, c'e' una differenza di conteggi di circa 10% a seconda del materiale della superficie su cui e` appoggiato (plastica o piombo). Come dice Walter, questo ha l'aria di essere un vero effetto fisico, forse legato alla diversa quantita` di backscattering di qualche parte della componente soffice. ==> Sarebbe interessante quantificarlo meglio, con diversi materiali sottostanti (p.es. Pb, Al, plastica), per ENTRAMBI i contatori. Se c'e' per entrambi, l'interpretazione del backscattering e` plausibile. - probabilmente ci sono anche altri effetti minori, come - riproducibilita` delle posizioni (piccoli disallineamenti) ==> dovrebbe essere trascurabile - variazione delle efficienze nel tempo, a causa di possibili variazioni di guadagno dei fototubi o altro. ==> per questo farei una serie di misure sempre nella stessa configurazione, con PM ed elettronica sempre accesi, p.es una volta all'ora e per un tempo sufficiente ad avere fluttuazioni statistiche dell'ordine di 1% (circa 10,000 conteggi), nell'arco di una o due giornate - fughe di luce nei contatori diverse a seconda delle posizioni e dell'illuminazione dell'ambiente: ==> avevo portato con me il panno nero per rifare questo controllo (conteggi con/senza copertura del panno, PM rivolti verso l'alto o verso il basso, etc.) ==> il foglio d'alluminio messo da Gigi probabilmente cura i problemi, ma le fughe di luce sono sempre in agguato, e possono influenzare le coincidenze dei PM che vedono lo stesso scintillatore ==> SUGGERIMENTO, SE SIETE ARRIVATI FIN QUI: per gli studenti piu` motivati, piuttosto che tenerli inattivi nelle sessioni comuni dove si fanno le misure standard previste, converrebbe motivarli con la "caccia" ai 2-3 possibili effetti sistematici elencati sopra e magari farli venire un pomeriggio a parte con Gigi a fare le verifiche sistematiche suggerite, che rischiano di annoiare la classe riunita... (motivazione: se vogliamo credere che la nostra misura e` vera e confrontabile col PDG, non basta prender per buoni gli errori statistici, potremmo prendere un granchio notevole...)