Neutron capture reactions for nuclear astrophysics: development & characterization of an innovative detection setup based on trans-Stilbene organic scintillators

Απλή σελίδα τεκμηρίου
dc.contributor.authorPapanikolaou, Dimitriοsen
dc.contributor.authorΠαπανικολάου, Δημήτριοςel
dc.date.accessioned2024-07-24T10:42:50Z
dc.date.available2024-07-24T10:42:50Z
dc.identifier.urihttps://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/38242
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.17948
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectStilbeneen
dc.subjectTrans-stilbeneen
dc.subjectNuclear astrophysicsen
dc.subjectScintillatorsen
dc.subjectOrganic Scintillatorsen
dc.subjectPulse shape discriminationen
dc.subjectMulti-detector arrayen
dc.subjectPrincipal component analysisen
dc.subjectDetector characterizationen
dc.subjectΣτιλβένηel
dc.subjectTrans-στιλβένηel
dc.subjectΠυρηνική αστροφυσικήel
dc.subjectΣπινθηριστέςel
dc.subjectΟργανικοί σπινθηριστέςel
dc.subjectΔιάκριση σχήματος παλμούel
dc.subjectΔιάταξη πολλαπλών ανιχνευτώνel
dc.subjectΑνάλυση κύριων συνιστωσώνel
dc.subjectΧαρακτηρισμός ανιχνευτήel
dc.titleNeutron capture reactions for nuclear astrophysics: development & characterization of an innovative detection setup based on trans-Stilbene organic scintillatorsen
dc.titleΑντιδράσεις σύλληψης νετρονίων για πυρηνική αστροφυσική: ανάπτυξη και χαρακτηρισμός μίας καινοτόμου ανιχνευτικής διάταξης βασισμένης σε οργανικούς σπινθηριστές trans-Στιλβένηςel
dc.typemasterThesisen
heal.abstractNeutron capture reactions are crucial for understanding stellar nucleosynthesis beyond iron and the formation of elements in the universe. This dissertation presents the development and characterization of an innovative detection setup using organic scintillators made of trans-Stilbene, aiming to improve neutron capture measurements for nuclear astrophysics. For this dissertation, trans-Stilbene detectors enclosed in carbon fiber housings, coupled with Hamamatsu photomultipliers, were characterized. These detectors were developed at the DFA (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Ettore Majorana", Catania) and the INFN-CT facilities. Beyond the characterization of each individual detector, a fully symmetrical multi-detector arrangement was developed and characterized, placing the trans-Stilbene units in a regular tetrahedral pyramid for optimal geometric configuration. The detectors were tested for different operation modes (pulse height/charge) and their ability to distinguish neutron/photon pulses (PSD – pulse shape discrimination). Moreover, a pioneering approach using multivariate analysis through Principal Component Analysis (PCA), facilitated a method of handling multiple characteristic parameters of a pulse. The aim of this work is to study these detectors and investigate their potential to replace the existing C6D6 detectors at n_TOF, as well as to explore possible applications in the study of elastic and inelastic neutron scattering reactions.en
heal.abstractΟι αντιδράσεις σύλληψης νετρονίων είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της αστρικής πυρηνοσύνθεσης πέρα από τον σίδηρο και το σχηματισμό στοιχείων στο σύμπαν. Αυτή η διατριβή παρουσιάζει την ανάπτυξη και τον χαρακτηρισμό μιας καινοτόμου διάταξης ανίχνευσης χρησιμοποιώντας οργανικούς σπινθηριστές trans-Stilbene, με στόχο τη βελτίωση των μετρήσεων σύλληψης νετρονίων για την πυρηνική αστροφυσική. Στην παρούσα διατριβή έγινε ο χαρακτηρισμός ανιχνευτών trans-Stilbene σε περιβλήματα από ανθρακονήματα, συζευγμένους με φωτο-πολλαπλασιαστές Hamamatsu οι οποίοι αναπτύχθηκαν τις εγκαταστάσεις του DFA (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Ettore Majorana", Κατάνια) και στο INFN-CT. Πέρα από τον χαρακτηρισμό του κάθε ανιχνευτή ξεχωριστά αναπτύχθηκε και χαρακτηρίστηκε μια πλήρως συμμετρική διάταξη πολλαπλών ανιχνευτών, τοποθετώντας τις μονάδες trans-Stilbene σε μία κανονική τετραεδρική πυραμίδα για βέλτιστη γεωμετρική διαμόρφωση. Οι ανιχνευτές ελέγχθηκαν για διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας (pulse height/charge) αλλά και ως προς την δυνατότητα διαχωρισμού παλμών νετρονίων/φωτονίων (PSD – pulse shape discrimination). Επιπροσθέτως, μια πρωτοποριακή προσέγγιση χρησιμοποιώντας πολυμεταβλητή ανάλυση μέσω Principal Component Analysis (PCA), διευκόλυνε την μέθοδο χειρισμού πολλαπλών χαρακτηριστικών παραμέτρων ενός παλμού. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη των ανιχνευτών αυτών και η διερεύνηση των δυνατοτήτων που παρέχουν ώστε να αντικαταστήσουν τους ήδη υπάρχοντες ανιχνευτές C6D6 του n_TOF αλλά και να διερευνηθούν πιθανές εφαρμογές στην μελέτη αντιδράσεων ελαστικής και ανελαστικής σκέδασης νετρονίων.el
heal.academicPublisherΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικήςel
heal.academicPublisherIDuoiel
heal.accessfreeel
heal.advisorNameΠατρώνης, Νικόλαοςel
heal.bibliographicCitationAPAen
heal.classificationExperimental nuclear physicsen
heal.classificationApplied nuclear physicsen
heal.classificationDetector physicsen
heal.classificationNuclear astrophysicsen
heal.classificationNeutron-induced reactionsen
heal.classificationΠειραματική πυρηνική φυσικήel
heal.classificationΕφαρμοσμένη πυρηνική φυσικήel
heal.classificationΦυσική ανιχνευτώνel
heal.classificationΠυρηνική αστροφυσικήel
heal.classificationΑντιδράσεις που προκαλούνται από νετρόνιαel
heal.committeeMemberNameMusumarra, Agatinoen
heal.committeeMemberNameΠατρώνης, Νικόλαοςel
heal.committeeMemberNameΕυαγγέλου, Ιωάννηςel
heal.dateAvailable2024-07-24T10:43:51Z
heal.fullTextAvailabilitytrue
heal.languageenel
heal.numberOfPages111el
heal.publicationDate2024-07-15
heal.recordProviderΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημώνel
heal.typemasterThesisel
heal.type.elΜεταπτυχιακή εργασίαel
heal.type.enMaster thesisen

Αρχεία

Πρωτότυπος φάκελος/πακέτο

Προβολή: 1 - 1 of 1
Μικρογραφία εικόνας
Ονομα:
M.E. Παπανικολάου Δημήτριος (2024).pdf
Μέγεθος:
7.21 MB
Μορφότυπο:
Adobe Portable Document Format
Περιγραφή:
Κατεβάστε

Φάκελος/Πακέτο αδειών

Προβολή: 1 - 1 of 1
Μικρογραφία εικόνας
Ονομα:
license.txt
Μέγεθος:
3.22 KB
Μορφότυπο:
Item-specific license agreed upon to submission
Περιγραφή:
Κατεβάστε

Συλλογές

Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ