Presentazione del corso:
Esperimentazioni di Elettronica
Paolo Carniti, Claudio Gotti, Gianluigi Pessina
Dipartimento di Fisica G. Occhialini, Università di Milano BicoccaINFN Sezione di Milano Bicocca
Marzo 2020
Elettronica «là fuori»
2
Elettronica digitale
• Transistor sempre più piccoli• Alta velocità• Parallelizzazione• Basso consumo
«Internet of Things»
• Sviluppo di sensori …una manna per noi fisici• Interfaccia con mondo fisico
Auto a guida autonoma
Dispositivi indossabili
Domotica
…
• L’elettronica digitale offre potenza di calcolo e flessibilità (riprogrammabilità)• L’elettronica analogica fornisce l’irrinunciabile interfaccia tra mondo fisico (analogico) e mondo digitale
→ basso rumore, alta precisione, velocità, …
Sensore:converte la quantità fisica in un impulso elettrico
Front-end analogico:amplifica e forma il segnale
Convertitori e Processori:digitalizzazione, calcolo,memorizzazione
10010 …
Elettronica «là fuori»
3
Elettronica «qui dentro» …nel dipartimento di Fisica …e in particolare nel nostro corso
?Fenomeno fisico• Collisioni tra fasci accelerati• Ricerca di eventi rari• Radioattività ambientale• Studio dei materiali• …
Rivelatore
Analisi dati• Risultati• Confronto con teorie• Scoperte• …
4
?
5
Rivelatore
Elettronica «qui dentro» …nel dipartimento di Fisica …e in particolare nel nostro corso
?
6
Rivelatore
Un «rivelatore» (sensore, trasduttore, …) converte l’energia depositata dalla particella incidente in un impulso elettrico.
Il «front-end» analogico amplifica e forma il segnale. Requisiti tipici: basso rumore, alta precisione, velocità, …
Il «DAQ» (sistema di acquisizione) digitalizza i segnali per la memorizzazione.
γ, e, p, …
Elettronica «qui dentro» …nel dipartimento di Fisica …e in particolare nel nostro corso
Esperimentazioni di Elettronica
7
Il corso di «Esperimentazioni di elettronica» è una novità dell’anno 2020/2021, terzo anno, secondo semestre.
Punta a fornire conoscenze pratiche di laboratorio sull’elettronica di lettura e gestione di rivelatori e sensori.
Queste competenze sono fondamentali sia nel campo della ricerca che dell’industria.
Attività previste:
• Realizzazione di un sistema di calibrazione di fotorivelatori al Silicio (SiPM) → usati in molti esperimenti di punta: CMS, DUNE, LHCb, …• Programmazione di microcontrollori, uso di convertitori A/D e D/A• Ottimizzazione della catena di amplificazione e acquisizione del segnali• Test del sistema realizzato con scintillatore e sorgenti di particella e/o raggi cosmici
μC
DAC
ADC
Scintillatore
LED
Particella SiPM
Luce Micro-controllore
Amp
Bias
Diapositiva numero 1Diapositiva numero 2Diapositiva numero 3Diapositiva numero 4Diapositiva numero 5Diapositiva numero 6Diapositiva numero 7