Studio della risposta temporale di SiPM accoppiati secondo differenti configurazioni spaziali a scintillatori plastici di diverse dimensioni

Il presente elaborato di tesi si pone come obiettivo lo studio, attraverso l'utilizzo di un telescopio per raggi cosmici, della risoluzione temporale di rivelatori di particelle basati su SiPM (Silicon PhotoMultiplier) accoppiati a scintillatori plastici. In particolare, dopo aver effettuato uno scan in tensione dei SiPM, sono state analizzate diverse modalità di accoppiamento degli stessi rispetto agli scintillatori e due differenti dimensioni degli scintillatori stessi. Una sempre maggiore precisione nella misura di informazione temporale mediante l'uso di questo tipo di rivelatori è di fondamentale importanza in vari e numerosi ambiti: dagli esperimenti sulle misure del tempo di volo (TOF, Time Of Flight) in fisica nucleare e subnucleare, alla loro applicazione in tecniche di diagnostica medica avanzata (ad esempio per la PET, Positron Emission Tomography) in campo medico. I risultati raggiunti dall'analisi della risposta temporale dei SiPM in accoppiamento agli scintillatori plastici si sono rivelati più vantaggiosi per la configurazione che vede i SiPM posizionati sui lati opposti dello scintillatore rispetto a quella in cui sono adiacenti allo stesso lato. In generale, è risultato più conveniente operare con SiPM mantenuti a basse tensioni di bias. Infine, anche se sono stati ottenuti buoni risultati per gli scintillatori di dimensioni 0.5x0.5x1.0 cm^3, la migliore risoluzione temporale, di 65±10 ps, si è osservata con SiPM accoppiati agli estremi opposti di scintillatori di dimensioni 2.0x3.0x2.0 cm^3.