Sistema di acquisizione dati per sensori fotomoltiplicatori al silicio per rivelatori ottici di fisica ad alta energia

Abstract

Questa tesi presenta il lavoro svolto in collaborazione con il CERN per l'esperimento LHCb, con un focus sui rivelatori RICH1 e RICH2, che sfruttano l'effetto Cherenkov per l'identificazione delle particelle. Lo studio comprende la progettazione e realizzazione di una scheda PCB dedicata al trattamento dei segnali analogici provenienti da sensori fotosensibili come SiPM e MaPMT. La scheda è in grado di ricevere e discriminare i segnali, integrando un sistema di soglie configurabili via software. Inoltre, permette l'interfacciamento con il sistema FERS DT-5203 per l'acquisizione temporale dei dati. Il progetto copre l'intero processo di sviluppo, dalla progettazione dello schema elettrico alla realizzazione del layout della scheda, con l'obiettivo di ottimizzare la precisione delle misure e supportare le indagini sulla fisica dei quark b e sulla violazione di CP nell'ambito dell'esperimento LHCb.

This thesis presents the work carried out in collaboration with CERN for the LHCb experiment, focusing on the RICH1 and RICH2 detectors, which exploit the Cherenkov effect for particle identification. The study includes the design and development of a PCB dedicated to processing analog signals from photosensitive sensors such as SiPMs and MaPMTs. The board can receive and discriminate signals, integrating a software-configurable threshold system. Additionally, it enables interfacing with the FERS DT-5203 system for time data acquisition. The project covers the entire development process, from the design of the electrical schematic to the layout implementation, with the aim of optimizing measurement precision and supporting investigations into b-quark physics and CP violation within the LHCb experiment.