Como usar a interface ?

Se tiver autorização para controlar uma das experiências propostas, em particular, se acedeu através de uma combinação válida de nome de utilizador e palavra-passe e o tutor confirmou que corresponde à sessão a si atribuída, então pode usar a interface que permite controlar o equipamento de detecção.

Para usar a interface, precisa de descarregar um 'plug-in' apropriado para correr remotamente aplicações baseadas em LABView (um programa comercial da National Instruments, Inc.). Este 'plug-in' é gratuito e pode ser descarregado neste site, ou no site da National Instruments, Inc:

Quando receber a interface no seu écran, poderá verificar se há algum problema na aquisição ou não: se não houver problemas com a placa de aquisição, o indicador do respectivo estado (no campo "Acquisition / Record the Data") deve estar sempre iluminado (verde brilhante) . Os indicadores "empty", "full", e "acquisition" serão iluminados conforme o estado da placa num dado instante.

Os restantes indicadores permanecem no tom verde escuro (desligados), excepto se houver problemas em que ficarão iluminados.

Deve começar por verificar se a temperatura dentro da caixa de acrílico que contém os detectores não é excessiva (não estar na zona vermelha). Se for esse o caso será avisado para voltar mais tarde quando a temperatura baixar...

Agora para preparar a aquisição para a sua experiência, terá de começar por seleccionar o valor da Alta Tensão a aplicar ao fotomultiplicador, no campo "HIGH VOLTAGE". Sem um valor correcto para a alta tensão, o fotomultiplicador não tem um ganho suficiente e os sinais produzidos pela passagem de partículas carregadas não são amplificados devidamente (ficaria com um sinal miserável quase invisível).

Os fotomultiplicadores funcionam bem com valores tensão eléctrica entre 1300 V e 1500 V, e na sua primeira experiência pode seleccionar o valor mais alto possível (1500 V) (escrevendo 1500 no campo "SET" e carregando na tecla "Enter"). Poderá notar que a barra na esquerda fica quase cheia (a vermelho), e que o valor real a ler no campo "READ" irá mudar com o tempo até estabilizar um pouco abaixo do valor pretendido (nunca atingirá o valor exacto, por causa da electrónica de controlo envolvida).

Agora que já colocou a alta tensão nos fotomultiplicadores, estes já estão a dar sinais para serem recolhidos e analisados (pois estão sempre a passar partículas nos detectores). Para recolher e aceitar os sinais é necessário fornecer à placa de aquisição de dados (LIP-PAD) as condições de aceitação de sinais.

Pode seleccionar o tipo de critério a aplicar, e o melhor é colocar "Muao": carregue no botão que tem o triângulo, irá aparecer um menu e escolha "Muao". Isto quer dizer que está a seleccionar acontecimentos que têm sinais acima do limiar definido em ambos os cintiladores (ao mesmo tempo). Depois carregue no botão "CONFIGURE", mesmo que não tenha alterado o tipo de critério (no caso de já lá estar "Muao").

Outras escolhas possíveis para o "TRIGGER TYPE" são "Single hit", "Double hit" e "Shower".

Agora pode definir o limiar a partir do qual os sinais são considerados interessantes (deixam de ser ruído). Uma consequência importante é que quanto maior for o limiar a colocar em "THRESHOLD SELECTION", mais tempo será necessário para adquirir um certo número de acontecimentos, e quanto menor for esse limiar, tanto maior será a fracção de tempo morto (fracção de tempo em que a experiência não pode recolher dados). As boas escolhas para este limiar dependem da experiência que pretende realizar - consulte a respectiva página.

Para colocar o valor do limiar de selecção, ponha o cursor no campo "THRESHOLD SELECTION", após o pequeno "d" (pôr aqui um número decimal), e escreva um número apropriado. Significa que só os sinais com amplitude superior a esse valor (in mV) serão considerados como bons sinais. Não coloque valores muito próximos da linha de base (à volta dos 20 mV), pois consideraria erroneamente como bons sinais o ruído electrónico gerado pela própria placa de aquisição. Pode confirmar que na maior parte dos casos tem amplitudes para os 'bons' sinais bastante acima dos 25 mV. Depois de colocar o valor na caixinha, que pode ser aumentado ou diminuído com as setinhas, carregue no botão "PUT VALUE", para armazenar o valor do limiar na memória da placa de aquisição de dados.
Finalmente tem de definir o número de acontecimentos pretendido (um número grande leva mais tempo a adquirir!). Coloque o nº de acontecimentos pretendido na caixinha "nº of events" após o pequeno "d". Um bom valor, dependendo do limiar seleccionado, é aproximadamente 1000-5000.

Se quizer gravar os dados para analisar mais tarde (não é necessário na primeira experiência (taxa)), carregue no botão "RECORD" (ficará iluminado).

Está PRONTO para arrancar! Pressione o butão "ACQUISITION" para iniciar a sua experiência!

Se pediu para gravar os dados, ser-lhe-á pedido o nome do ficheiro onde gravar. Depois da sua experiência terminar com sucesso, peça ao tutor que coloque este ficheiro na área de 'downloads' da página de acesso.

Enquanto a experiência decorrer, pode

Observar os espectros dos sinais (amplitude em função do tempo) que vão sendo recolhidos e aceites (curva branca para o canal 1 - cintilador superior, e curva azul para o canal 4 - cintilador inferior) (imagens no fim);

se os sinais parecerem sempre muito baixinhos, pode alterar a escala vertical, colocando o cursor em cima do nº superior (1024), seleccione o nº completo e reintroduza um valor mais baixo para o limite superior da escala vertical (por exemplo, 6 vezes o valor do limiar seleccionado em "THRESHOLD SELECTION").
Monitorar o funcionamento da LIP-PAD (placa de aquisição de dados), à medida que mudam as luzes indicadoras do seu estado num dado instante. "acquisition" significa "Esperando por acontecimentos", "full" significa "existe um acontecimento (esperando para que a memória seja toda lida)", e "empty" significa "memória lida e limpa, e preparando para próximo acontecimento". ("status" indica se a placa está operacional - quando iluminado).

Verificar a evolução dos contadores (triggers e acontecimentos), e o tempo em que foi aceite o último acontecimento.
"Trigger Count" conta todos os acontecimentos (conjuntos de sinais que satisfizeram os critérios de selecção [trigger selection]), e "Event number" conta os acontecimentos que foram de facto gravados. Para alguns acontecimentos (aceites), a placa de aquisição estava ocupada e não conseguiu gravar esse acontecimento, perdendo-o. A diferença entre esses dois contadores fornece a fracção de tempo morto, isto é, a fracção de tempo em que a placa está, para efeitos de aquisição de novos acontecimentos, 'morta' [=dtf=1-("Event number"/"Trigger count")].

Se quizer parar a experiência, por algum motivo, carregue novamente no botão "ACQUISITION". Carregando outra vez neste botão, relançará a experiência começando do princípio (a experiência pode ser parada, mas não interrompida).

 

Imagens de écrans para alguns sinais de experiências anteriores

 

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