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Description
La prossima generazione di satelliti per lo studio della radiazione cosmica prevede l’utilizzo di scintillatori plastici letti medianti fotomoltiplicatori a silicio (Silicon PhotoMultiplier, SiPM) come sistema di anticoincidenza per la rivelazione di raggi gamma, oppure per l’identificazione dei nuclei carichi. Le proposte di satelliti ASTROGAM e AMEGO, finalizzate allo studio della radiazione gamma nella banda MeV-GeV, prevedono l’utilizzo di un tracciatore a silicio, un calorimetro finemente segmentato a barre di CsI, ed un sistema di anti-coincidenza segmentato in «tile» di scintillatori plastici. In questa applicazione gli scintillatori dovranno assicurare una elevata efficienza di rivelazione per i raggi cosmici carichi, che costituiscono il principale fondo nell’identificazione dei raggi gamma. La configurazione di lettura dei SiPM e la geometria delle tile risulta cruciale per raggiungere tale obiettivo.
Un prototipo di tile equipaggiata con 12 SiPM lungo la superficie laterale è stato caratterizzato in una campagna di test beam condotti al CERN nel 2018 con fasci di elettroni e pioni. I risultati di queste misure verranno illustrati e discussi.
Questi studi sono di interesse anche per la proposta HERD (High Energy Cosmic Radiation Detection), un apparato che verrà installato a bordo della futura stazione spaziale cinese (CSS), per lo studio dei raggi cosmici fino al PeV.
